CIROS Mechatronics. Manual

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1 CIROS Mechatronics Manual ES 01/2010

2 Nº de art.: Edición: 01/2010 Autora: Christine Löffler Artes gráficas: Doris Schwarzenberger Maquetación: 07/2010 Festo Didactic GmbH & Co. KG, Denkendorf, Internet: Sin nuestra expresa autorización, queda terminantemente prohibida la reproducción total o parcial de este documento, así como su uso indebido y/o su exhibición o comunicación a terceros. El incumplimiento de lo anterior obliga al pago de una indemnización por daños y perjuicios. Quedan reservados todos los derechos inherentes, en especial los de patentes, de modelos registrados y estéticos. 2

3 Índice 1. Contenido del manual 7 2. Instalación de CIROS Mechatronics Funciones auxiliares para preparar los puestos de trabajo en el PC para los alumnos Descripción de los archivos de un modelo de proceso Confección de un entorno de trabajo específico del usuario Creación de archivos con especificaciones de averías para un modelo de proceso El sistema CIROS Mechatronics Resumen de CIROS Mechatronics Los modelos de proceso de CIROS Mechatronics Control de los modelos de proceso con un PLC interno Control de los modelos de proceso con un PLC externo Funciones para ajustar averías en el modelo de proceso Funciones para analizar el modelo de proceso Principales funciones de manejo de CIROS Mechatronics Carga del modelo de proceso Simulación del modelo de proceso Manejo y observación del modelo de proceso Modificación del plano del modelo de proceso Ventanas Inputs y Outputs Ventana Manual Operation Control del modelo de proceso con el PLC S7 interno Control del modelo de proceso con el Soft-PLC S7-PLCSIM externo Control del modelo de proceso con el Soft-PLC CoDeSys SP PLCWinNT externo Control del modelo de proceso con un PLC externo Ajuste de averías en el modelo de proceso Eliminación de averías en el modelo de proceso Protocolización de la eliminación de errores 143 Festo Didactic GmbH & Co. KG

4 6. Contenido didáctico de CIROS Mechatronics Contenido didáctico Destinatarios Conocimientos previos Asignación de objetivos didácticos al plan de estudios Concepto didáctico de CIROS Mechatronics Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics Objetivos didácticos Métodos Funciones auxiliares de CIROS Mechatronics Ejemplo Ejemplo Ejemplo Exploración del modo de funcionamiento de los componentes de una instalación en CIROS Mechatronics Objetivos didácticos Métodos Funciones auxiliares de CIROS Mechatronics Ejemplo Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC Objetivos didácticos Métodos Funciones auxiliares de CIROS Mechatronics Ejemplo Ejemplo Festo Didactic GmbH & Co. KG

5 Índice 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada Objetivos didácticos Métodos Funciones auxiliares de CIROS Mechatronics Ejemplo 215 Festo Didactic GmbH & Co. KG

6 6 Festo Didactic GmbH & Co. KG

7 1. Contenido del manual Qué es CIROS Mechatronics? CIROS Mechatronics es una aplicación perteneciente a la CIROS Automation Suite. CIROS Mechatronics es un sistema de simulación 3D gráfico basado en PC con modelos de proceso preconfeccionados. Los modelos de procesos representan instalaciones técnicas de automatización de diferente complejidad. CIROS Mechatronics es una herramienta que permite: Aprender el modo de funcionamiento y la estructura de una instalación. Programar el PLC y practicar la comprobación del programa de PLC. Localizar errores en las instalaciones de forma sistemática. Los modelos de proceso, también denominados células de trabajo, están disponibles en forma de instalaciones reales. CIROS Mechatronics permite simular modelos de proceso preconfeccionados o creados por el usuario. Los modelos se crean y modifican con CIROS Studio, otra aplicación de la CIROS Automation Suite. Destinatarios El manual está dirigido a: Instructores. En el manual se sugieren diferentes maneras de cómo utilizar CIROS Mechatronics en la clase. Alumnos. La información y las instrucciones de manejo de CIROS Mechatronics proporcionan contenidos relevantes para este grupo. Estructura del manual El manual se divide en los campos temáticos siguientes: En el capítulo 2 se ofrece información y notas sobre cómo instalar y obtener la licencia de CIROS Mechatronics. En el capítulo 3 se ofrece información sobre cómo preparar CIROS Mechatronics para los puestos de trabajo en el PC de los alumnos. Festo Didactic GmbH & Co. KG

8 1. Contenido del manual En los capítulos 4 y 5 se describen el sistema y las funciones de manejo principales de CIROS Mechatronics. En el capítulo 6 se tratan aspectos didácticos y se presenta el contenido que puede enseñarse con CIROS Mechatronics. Además, se incluye el concepto didáctico y las opciones existentes para aplicarlo en la clase. En los capítulos 7 a 10 se describen propuestas concretas de tareas para aplicar el contenido teórico, métodos para solucionarlas y su implementación en CIROS Mechatronics. Las tareas se ejemplifican en la estación de distribución. Convenciones El texto y las combinaciones y secuencias de teclas se representan en tipografías diferentes para facilitar la localización de la información. Recursos tipográficos Negrita Tecla1 + Tecla2 Tecla1 Tecla2 Significado Este formato se utiliza para los nombres de las órdenes, los menús, los cuadros de diálogo, los directorios y las opciones. Un signo más (+) entre los nombres de teclas significa que dichas teclas deben pulsarse al mismo tiempo. Un signo menos ( ) entre los nombres de teclas significa que dichas teclas deben pulsarse consecutivamente. Ayuda adicional La ayuda on-line ofrece más descripciones e información. Composición de la ayuda on-line: La ayuda de manejo CIROS Help. El asistente CIROS Mechatronics Assistant. 8 Festo Didactic GmbH & Co. KG

9 1. Contenido del manual CIROS Help contiene información detallada sobre las funciones y el manejo de CIROS Mechatronics. CIROS Help pertenece a la CIROS Automation Suite y describe la funcionalidad de diferentes aplicaciones de CIROS. CIROS Help se caracteriza por proporcionar un contenido mucho más amplio que el necesario para CIROS Mechatronics. En la barra de menús de la ayuda on-line aparecen las funciones típicas de un navegador de Internet estándar. Entre éstas se cuentan las siguientes: desplazamiento hacia adelante y hacia atrás, selección de la página de inicio, impresión de los temas seleccionados, visualización y ocultación de la barra de navegación o ajuste de las opciones para la conexión de Internet. Las pestañas adicionales, como Contents, Index, Search o Favourites, facilitan la navegación por la ayuda de CIROS Mechatronics. En CIROS Mechatronics Assistant se presenta una descripción detallada del funcionamiento y la documentación técnica de los modelos de proceso. En los modelos más complejos se incluye también un programa de PLC de ejemplo. El programa de PLC se ha creado en STEP 7. Además, CIROS Mechatronics Assistant permite acceder directamente al modelo de proceso correspondiente. Para visualizar los documentos PDF es necesario instalar Adobe Acrobat Reader en el PC. El programa Adobe Acrobat Reader es gratuito y puede descargarse en esta dirección En nuestra línea directa estamos a su disposición para resolver cualquier duda surgida durante la instalación o el funcionamiento de CIROS Mechatronics. Festo Didactic GmbH & Co. KG

10 2. Instalación de CIROS Mechatronics Para instalar CIROS Mechatronics se requiere el DVD-ROM CIROS Automation Suite. Este DVD contiene todos los paquetes de software de la CIROS Automation Suite para su instalación. Asimismo, contiene los manuales de dichos paquetes en forma de documentos PDF. Después de instalar, efectúe el procedimiento para obtener la licencia. Una vez obtenida, puede iniciarse CIROS Mechatronics. Para obtener más información sobre los requisitos del sistema, la instalación y la obtención de la licencia, consulte las instrucciones adjuntas. 10 Festo Didactic GmbH & Co. KG

11 3. Funciones auxiliares para preparar los puestos de trabajo en el PC para los alumnos CIROS Mechatronics dispone de funciones que facilitan el empleo del software en la clase. Entre éstas se cuentan las siguientes: Preparación de un entorno de trabajo propio en el PC para cada alumno. En este entorno de trabajo se guardan datos específicos del usuario para CIROS Mechatronics. Los instructores pueden confeccionar de forma centralizada archivos con especificaciones de averías para un modelo de proceso y copiarlos fácilmente en los PC de los alumnos. 3.1 Descripción de los archivos de un modelo de proceso Utilizando como ejemplo el modelo de proceso de la estación de distribución, se muestran los archivos que pertenecen a un modelo de proceso y el tipo de información que contienen. El directorio del modelo de proceso de distribución se denomina DistributingStation. Archivo DistributingStation.mod DistributingStation.ini DistributingStation.prot DistributingStation.htm DistributingStation.xls DistributingStation.txt DistributingStation.mcf Descripción Modelo de proceso para la simulación, controlado de serie mediante el PLC S7 interno. Inicialización del modelo de proceso: el archivo contiene todos los ajustes específicos del usuario para el modelo de proceso, como la configuración de las ventanas, las especificaciones de averías, etc. Protocolo de la eliminación de averías: el archivo se lee en modo del profesor y se visualiza en la ventana Fault log. Exportación del acta de errores: las modificaciones del acta de errores se exportan automáticamente a estos archivos. Los archivos pueden visualizarse con Internet Explorer de Microsoft o con Microsoft Excel. Ajustes de la especificación de averías: el archivo contiene todos los ajustes sobre la activación, el inicio, la duración y el tipo de avería. Si el archivo está disponible en el directorio del modelo de proceso, sobrescribe los ajustes del archivo INI. Si no está disponible, se utilizan las especificaciones de averías guardadas en el archivo INI. Festo Didactic GmbH & Co. KG

12 3. Funciones auxiliares para preparar los puestos de trabajo en el PC para los alumnos 3.2 Confección de un entorno de trabajo específico del usuario Los entornos de trabajo específicos del usuario se componen básicamente de los modelos de proceso y de los archivos con los datos específicos del usuario. Los datos específicos del usuario son: La configuración de las ventanas. Los ajustes para el modelo de proceso. Los ajustes para la especificación de averías. El protocolo de la eliminación de averías. Para generar un entorno específico del usuario, los modelos de proceso se guardan en el PC, en un directorio aparte. En este directorio se guardan también los datos específicos del usuario. Por ejemplo, si desea preparar el entorno de trabajo en un PC para tres usuarios distintos, copie los modelos de proceso en tres directorios diferentes. De este modo, cada usuario trabaja en su directorio, que se corresponde con un entorno de trabajo. El usuario descarga los modelos de proceso de CIROS Mechatronics de su directorio de trabajo. CIROS Mechatronics facilita la creación de entornos de trabajo específicos del usuario. Para ello, abra CIROS Mechatronics Assistant. CIROS Mechatronics diferencia entre modelos de referencia (Reference models) y modelos de usuario (User models). Los modelos de referencia se encuentran en el directorio del programa CIROS Mechatronics y son de sólo lectura. El modelo y el programa de PLC correspondiente no pueden modificarse. De este modo se garantiza que el modelo de proceso pueda abrirse en cualquier momento y simularse correctamente. Si los modelos de usuario se generan y se abren con CIROS Mechatronics Assistant, dichos modelos se guardan por defecto en la carpeta personal del usuario, ubicada en My Documents\CIROS\ CIROS Mechatronics Samples. Los modelos tienen permiso de escritura, de modo que es posible modificar los programas de PLC correspondientes y sustituirlos por otros propios. El directorio del programa con los modelos de usuario conforma el entorno de trabajo individual del usuario para CIROS Mechatronics. 12 Festo Didactic GmbH & Co. KG

13 3. Funciones auxiliares para preparar los puestos de trabajo en el PC para los alumnos Los modelos de usuario pueden copiarse en una carpeta diferente a la predefinida por defecto. Para ello, consulte CIROS Mechatronics Assistant. Festo Didactic GmbH & Co. KG

14 3. Funciones auxiliares para preparar los puestos de trabajo en el PC para los alumnos 3.3 Creación de archivos con especificaciones de averías para un modelo de proceso Los instructores pueden confeccionar de forma centralizada archivos con especificaciones de averías para un modelo de proceso y copiarlos fácilmente en los PC de los alumnos. Elaboración centralizada de un archivo con especificaciones de averías para un modelo de proceso 1. Inicie CIROS Mechatronics. 2. Cargue el modelo de proceso deseado, p. ej., DistributingStation. El modelo de proceso se controla con el PLC interno. 3. Abra la ventana Fault Setting. Para ello, active la opción Fault Setting en Fault Simulation del menú Extras. 4. Tras introducir la palabra clave, se abre la ventana Fault Setting. 5. Ajuste un funcionamiento incorrecto, por ejemplo, para la entrada PLC 1B1. 6. Active el menú de contexto pulsando la tecla derecha del ratón. Seleccione la opción Export. 14 Festo Didactic GmbH & Co. KG

15 3. Funciones auxiliares para preparar los puestos de trabajo en el PC para los alumnos 7. Las averías ajustadas para el modelo de proceso DistributingStation.mod se han exportado al archivo DistributingStation.mcf. El archivo DistributingStation.mcf se encuentra en el mismo directorio del modelo de proceso cargado en este momento. 8. Copie el archivo con las especificaciones de averías en los entornos de trabajo específicos del usuario. Seleccione como directorio de destino el directorio donde se encuentre el modelo de proceso correspondiente, aquí: DistributingStation. Festo Didactic GmbH & Co. KG

16 4. El sistema CIROS Mechatronics El producto CIROS Mechatronics se compone de: El software de simulación CIROS Mechatronics. El software de comunicación EzOPC. La ayuda on-line CIROS Mechatronics Help. El asistente on-line CIROS Mechatronics Assistant. Ayuda on-line para EzOPC. Un documento PDF con información sobre cómo obtener la licencia e instalar un servidor de licencias. Un manual en formato PDF para manejar CIROS Mechatronics. 4.1 Resumen de CIROS Mechatronics CIROS Mechatronics es un sistema de simulación 3D gráfico basado en PC con modelos de proceso preconfeccionados. CIROS Mechatronics permite simular modelos de proceso preconfeccionados o creados por el usuario. Los modelos se crean y modifican con CIROS Studio, otro producto de la CIROS Automation Suite. MC7-Code Internal S7 PLC Process models Operating functions CIROS assistant CIROS help OPC-Client EzOPC (OPC-Server) Easy Port S7-PLCSIM CoDeSys PLCWinNT External PLC Partes integrantes de CIROS Mechatronics 16 Festo Didactic GmbH & Co. KG

17 4. El sistema CIROS Mechatronics Para simular un proceso, se requieren: Un PLC y un programa de PLC para controlar el proceso. Una simulación en la que se representa el comportamiento del proceso. La simulación se encarga, p. ej., de que los cilindros se muevan y de que los sensores se activen. En los modelos más complejos se incluyen también programas de PLC de ejemplo. Estos programas de PLC fijan un control posible del proceso. Por supuesto, pueden crearse programas de PLC nuevos que generen otras secuencias de proceso. Al cargar un modelo de proceso, el programa de PLC de ejemplo se carga automáticamente (si está disponible). El programa de PLC se ejecuta con un simulador S7 SIMATIC. El simulador S7 forma parte de CIROS Mechatronics. El simulador S7 integrado se denomina también PLC interno. El proceso puede simularse inmediatamente después de cargar el modelo de proceso. Las ventajas son que puede familiarizarse con el proceso, manejarlo y monitorizarlo, sin tener que crear antes el programa de PLC. CIROS Mechatronics ofrece una función complementaria especial: la simulación de errores. Con ella puede configurar averías comunes en el modelo de proceso. Algunas causas de averías son: un detector desplazado mecánicamente, una rotura de cable o el fallo de una unidad completa. Las causas de avería deben buscarse mediante una localización sistemática de errores y subsanarse. Uno de los puntos fuertes de CIROS Mechatronics es la monitorización y el análisis del proceso, así como la eliminación de averías. Otro punto fuerte es la creación de programas de PLC propios para los modelos de proceso. Estos programas de PLC se cargan en un PLC externo. CIROS Mechatronics intercambia las señales de entrada y salida con el PLC externo a través de la interface OPC. Festo Didactic GmbH & Co. KG

18 4. El sistema CIROS Mechatronics Se pueden usar como PLC externos: Cualquier PLC real, o El Soft-PLC SIMATIC S7-PLCSIM. El Soft-PLC CoDeSys PLCWinNT. CIROS Mechatronics necesita el software EzOPC para acoplarse a un PLC externo. El servidor OPC EzOPC se comunica con cualquier PLC a través de la interface EasyPort. 4.2 Los modelos de proceso de CIROS Mechatronics Los modelos de proceso son reproducciones de estaciones y módulos que existen en la realidad. Cada modelo de proceso dispone de una célula de trabajo. Las estaciones de distribución, procesamiento y clasificación MPS B son excepciones, pues sus modelos de proceso disponen de tres células de trabajo cada uno. El nombre permite identificar con qué PLC debe controlarse el modelo de proceso. Por ejemplo, en el caso de la estación de distribución MPS B se efectúa como sigue: DistributingStation_B.mod: control mediante el PLC S7 interno. DistributingStation_B(PLCSIM).mod: control mediante el PLC S7 PLCSim externo. DistributingStation_B(EasyPort).mod: control con un PLC externo mediante EasyPort. La estación de verificación MPS B sólo dispone de una célula de trabajo debido a que los datos se procesan de modo analógico. Esta célula de trabajo se controla con el PLC S7 interno. El resto de los modelos de proceso disponen de una sola célula de trabajo. Utilice una opción del menú de CIROS Mechatronics para configurar el PLC de cada modelo de proceso. 18 Festo Didactic GmbH & Co. KG

19 4. El sistema CIROS Mechatronics Modelo de proceso Descripción Nombre de archivo Processing Station Este modelo de proceso es una simulación de la estación de procesamiento MPS de Festo Didactic. En esta célula de trabajo se verifican y se procesan las piezas a manipular y se transfieren a la estación adyacente. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. ProcessingStation.mod B Processing Station Este modelo de proceso es una simulación de la estación de procesamiento MPS B de Festo Didactic. En esta célula de trabajo se verifican y se procesan las piezas a manipular y se transfieren a la estación adyacente. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. ProcessingStation_B.mod ProcessingStation_B (PLCSIM).mod ProcessingStation_B (EasyPort).mod Fluidic Muscle Press Station Este modelo de proceso es una simulación de la estación de prensa con músculo neumático MPS de Festo Didactic. En la célula de trabajo se prensan piezas de inserción en cuerpos de piezas, y la pieza a manipular acabada se transporta a la posición de transferencia. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. FluidicMuscleStation.mod Festo Didactic GmbH & Co. KG

20 4. El sistema CIROS Mechatronics Modelo de proceso Descripción Nombre de archivo Handling Station Este modelo de proceso es una simulación de la estación de manipulación MPS de Festo Didactic. En la célula de trabajo se retiran piezas a manipular de un soporte y se colocan en diferentes rampas en función del material detectado en la comprobación. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. HandlingStation.mod Stacker Store Station Este modelo de proceso es una simulación del almacén de estanterías altas de Festo Didactic. En la célula de trabajo se da entrada y salida del almacén a las piezas a manipular. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. StoreWorkCell.mod Pick & Place Station Este modelo de proceso es una simulación de la estación Pick & Place MPS de Festo Didactic. En esta célula de trabajo se colocan piezas de inserción sobre cuerpos de piezas. La pieza a manipular completa se transporta hasta la posición de transferencia. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. PickAndPlaceStation.mod 20 Festo Didactic GmbH & Co. KG

21 4. El sistema CIROS Mechatronics Modelo de proceso Descripción Nombre de archivo Testing Station B Testing Station Buffer Station Este modelo de proceso es una simulación de la estación de verificación MPS de Festo Didactic. En la célula de trabajo se determina la característica del material de las piezas a manipular y se comprueba la altura de las piezas. La pieza se expulsa o se transfiere a la estación adyacente en función del resultado de la comprobación. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. Este modelo de proceso es una simulación de la estación de verificación MPS B de Festo Didactic. En la célula de trabajo se determina la característica del material de las piezas a manipular y se comprueba la altura de las piezas. La pieza se expulsa o se transfiere a la estación adyacente en función del resultado de la comprobación. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. Este modelo de proceso es una simulación de la estación pulmón MPS de Festo Didactic. En la célula de trabajo se transportan, se acumulan en pulmón y se separan las piezas a manipular. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. TestingStation.mod TestingStation_B.mod Nota: el modelo de proceso sólo puede controlarse con el PLC interno. BufferStation.mod Festo Didactic GmbH & Co. KG

22 4. El sistema CIROS Mechatronics Modelo de proceso Descripción Nombre de archivo Sorting Station Este modelo de proceso es una simulación de la estación de clasificación MPS de Festo Didactic. En la célula de trabajo se clasifican las piezas a manipular en función del material y del color. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. SortingStation.mod B Sorting Station Este modelo de proceso es una simulación de la estación de clasificación MPS B de Festo Didactic. En la célula de trabajo se clasifican las piezas a manipular en función del material y del color. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. SortingStation_B.mod SortingStation_B (PLCSIM).mod SortingStation_B (EasyPort).mod Separating Station Este modelo de proceso es una simulación de la estación de separación MPS de Festo Didactic. En la célula de trabajo se diferencian las piezas a manipular y se separan en dos sentidos de flujo de materiales. Los cuerpos básicos del cilindro se colocan en la cinta 1 y el cuerpo de los instrumentos medidores se transportan a la cinta 2 y se transfieren a las estaciones adyacentes. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. SeparatingStation.mod 22 Festo Didactic GmbH & Co. KG

23 4. El sistema CIROS Mechatronics Modelo de proceso Descripción Nombre de archivo Distributing Station Este modelo de proceso es una simulación de la estación de distribución MPS de Festo Didactic. En esta célula de trabajo se separan las piezas a manipular y se transfieren a la estación adyacente. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. DistributingStation.mod B Distributing Station Este modelo de proceso es una simulación de la estación de distribución MPS B de Festo Didactic. En esta célula de trabajo se separan las piezas a manipular y se transfieren a la estación adyacente. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. DistributingStation_B.mod DistributingStation_B (PLCSIM).mod DistributingStation_B (EasyPort).mod Rotary Indexing Table Module Este modelo de proceso es una simulación del módulo de mesa giratoria de indexación MPS de Festo Didactic. En la célula de trabajo se verifican las piezas a manipular en dos secuencias paralelas y se pulen. RotaryTable.mod Festo Didactic GmbH & Co. KG

24 4. El sistema CIROS Mechatronics Modelo de proceso Descripción Nombre de archivo Stacking Magazine Module Este modelo de proceso es una simulación del módulo almacén apilador MPS de Festo Didactic. En la célula de trabajo se separan las piezas a manipular de un almacén. StackMagazine.mod Changer Module Este modelo de proceso es una simulación del módulo cambiador MPS de Festo Didactic. En la célula de trabajo se agarran las piezas a manipular con un generador de vacío y se colocan en otra posición mediante un actuador giratorio. ChangerModule.mod Sorting System Project Module Este modelo de proceso es una simulación del módulo de proyectos instalación clasificadora de Festo Didactic. En la célula de trabajo se mueven piezas a manipular con el transportador y se clasifican en función de las diferentes características del material. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo. SortingSystem.mod 24 Festo Didactic GmbH & Co. KG

25 4. El sistema CIROS Mechatronics Modelo de proceso Descripción Nombre de archivo Conveyor Project Module Este modelo de proceso es una simulación del módulo de proyectos del transportador MPS de Festo Didactic. Las estaciones MPS pueden conectarse entre sí con el transportador. El transportador transporta y acumula piezas en pulmón. El transportador está disponible en cuatro niveles de ampliación. Para este modelo de proceso existe un programa de PLC de ejemplo para cada nivel. Conveyor1.mod Conveyor2.mod Conveyor3.mod Conveyor4.mod Festo Didactic GmbH & Co. KG

26 4. El sistema CIROS Mechatronics 4.3 Control de los modelos de proceso con un PLC interno El PLC integrado en CIROS Mechatronics es un simulador SIMATIC S7. El simulador S7 puede ejecutar programas en KOP, FUP, AWL y GRAPH creados en STEP 7. El PLC interno ejecuta los programas de PLC de ejemplo incluidos para los modelos de proceso. Ello permite simular inmediatamente los procesos. Para obtener información detallada sobre las funciones del PLC interno, consulte CIROS Help. 26 Festo Didactic GmbH & Co. KG

27 4. El sistema CIROS Mechatronics 4.4 Control de los modelos de proceso con un PLC externo Para generar y probar programas de PLC propios, recomendamos cargar los programas en un PLC externo y ejecutarlos desde allí. De este modo, es posible utilizar el PLC y el sistema de programación que desee. Además, en el programa de PLC dispone de funciones de prueba y de diagnóstico para la localización de errores, concebidas con este fin por el sistema de programación. Entre éstas se incluyen la indicación de estado de entradas y salidas PLC o de variables, la visualización on-line del programa de PLC o también la lectura de los estados de la máquina. Si utiliza Soft-PLC S7-PLCSIM o CoDeSys SP PLCWinNT como PLC externos, no necesita más componentes de hardware. Intercambio de información con configuración con el Soft-PLC S7-PLCSIM Festo Didactic GmbH & Co. KG

28 4. El sistema CIROS Mechatronics Si utiliza un hardware PLC como PLC externo, necesita el producto EasyPort y un cable de datos para intercambiar señales de entrada/ salida. EasyPort transmite las señales de entrada/salida del PLC a través de la interface serie o USB del PC al servidor OPC EzOPC. El servidor OPC transmite los datos a la simulación de los modelos de proceso. En la dirección contraria, los estados de los sensores y de los actuadores del modelo de proceso se transmiten al PLC externo. Intercambio de información con configuración con hardware PLC externo 28 Festo Didactic GmbH & Co. KG

29 4. El sistema CIROS Mechatronics 4.5 Funciones para ajustar averías en el modelo de proceso El cuadro de diálogo para ajustar averías está protegido con palabra clave. A este diálogo sólo tienen acceso los instructores. Cada modelo de proceso dispone de una lista con errores típicos. Seleccione uno o varios errores de la lista. Los alumnos deben detectar la avería en el proceso, describirla y determinar su causa. A continuación, deben introducir el supuesto error en el cuadro de diálogo de eliminación de errores. Si se ha identificado correctamente, el proceso funciona sin fallos. Las entradas en el cuadro de diálogo de eliminación de errores se protocolizan y el instructor puede visualizarlas. Festo Didactic GmbH & Co. KG

30 4. El sistema CIROS Mechatronics 4.6 Funciones para analizar el modelo de proceso CIROS Mechatronics ofrece múltiples opciones de observación y análisis de un proceso. Usted puede manejar y observar el desarrollo de la simulación de un proceso en cuanto se activa la simulación de un modelo y el proceso es controlado por un programa de PLC. El proceso se maneja con los pulsadores y los interruptores de la consola de control. 30 Festo Didactic GmbH & Co. KG

31 4. El sistema CIROS Mechatronics Los LED ubicados en los detectores y en las válvulas indican el estado eléctrico de los componentes de proceso. Si hay aire comprimido en el punto de empalme de un cilindro, el acoplamiento se indica mediante el color azul. Los propios tubos flexibles no se representan en la simulación. Los estados de las entradas y salidas PLC se representan en ventanas separadas. En la ventana Manual Operation se visualizan todos los estados y las actividades de los procesos. Si ejecuta la secuencia paso a paso, utilice la ventana Manual Operation como herramienta de control. Los procesos pueden detenerse en puntos definidos ajustando puntos de parada. Si no hay ningún programa de PLC activo durante la simulación del modelo de proceso, la ventana Manual Operation puede utilizarse para activar actividades de procesos individuales. Por ejemplo, es posible mover un cilindro o conectar y desconectar un motor eléctrico. Festo Didactic GmbH & Co. KG

32 5. Principales funciones de manejo de CIROS Mechatronics En este capítulo se describen las funciones principales de manejo de CIROS Mechatronics. Los programas de MS Windows permiten activar órdenes de diferentes maneras. En esta descripción, las órdenes se ejecutan mediante las opciones de la barra de menús. Sin embargo, también puede utilizar la barra de herramientas, las combinaciones de teclas o el menú de contexto que aparece pulsando la tecla derecha del ratón. Para obtener información detallada sobre todas las opciones de CIROS Mechatronics, consulte la ayuda on-line del paquete de software. 5.1 Carga del modelo de proceso Los modelos de proceso preconfeccionados pueden cargarse con CIROS Mechatronics Assistant o con una orden de la barra de menús. Los modelos de proceso modificados o creados por usted se cargan únicamente mediante una opción de la barra de menús. 32 Festo Didactic GmbH & Co. KG

33 Cómo cargar un modelo de proceso con CIROS Mechatronics Assistant 1. Inicie CIROS Mechatronics. Cuando CIROS Mechatronics se inicia, las ventanas de visualización y de ayuda se abren. Festo Didactic GmbH & Co. KG

34 2. En CIROS Mechatronics Assistant, vaya al directorio del modelo de proceso requerido, p. ej., al directorio Distributing Station. El modelo de proceso se abre haciendo clic en Open reference model. 34 Festo Didactic GmbH & Co. KG

35 Nota Significado de Open reference model: se abre el modelo de proceso de sólo lectura, que ha sido guardado en el directorio del programa de CIROS Mechatronics. La protección de escritura garantiza en todo momento el funcionamiento y la simulación correctos del modelo de proceso. Significado de Open user model: se abre el modelo de proceso copiado previamente o guardado por defecto en la carpeta personal del usuario en My Documents\CIROS\ CIROS Mechatronics Samples. Los modelos de proceso guardados como modelos de usuario pierden la protección de lectura, de modo que es posible modificar los programas de PLC correspondientes y sustituirlos por otros propios. El directorio con los modelos de usuario conforma el entorno de trabajo individual del usuario para CIROS Mechatronics. Festo Didactic GmbH & Co. KG

36 3. El modelo de proceso de la estación de distribución está cargado y aparece en la ventana de visualización. En las ventanas Inputs y Outputs se indica el estado de las entradas y salidas PLC. Tenga en cuenta que los programas de PLC de ejemplo no utilizan todas las entradas y salidas PLC visualizadas. La visualización estándar de la mayoría de los modelos de proceso incluye una mesa con las piezas a manipular posibles. Si la simulación está activada, en la mesa se selecciona la pieza que debe utilizarse en el proceso de fabricación. 36 Festo Didactic GmbH & Co. KG

37 Cómo cargar un modelo de proceso activando una orden de menú 1. Seleccione la orden Open del menú File. Por defecto, los modelos de proceso (modelos de referencia) están guardados en c:\program Files\Didactic\CIROS Automation Suite 1.1\CIROS Mechatronics.en\Samples. Cada modelo de proceso tiene un subdirectorio propio. 2. Seleccione el modelo de proceso requerido, p. ej., Distributing. Para ello, abra el subdirectorio DistributingStation: selecciones el directorio DistributingStation y haga clic en el botón Open. Festo Didactic GmbH & Co. KG

38 3. Seleccione el archivo DistributingStation.mod y haga clic en el botón Open. 38 Festo Didactic GmbH & Co. KG

39 4. El modelo de proceso de la estación de distribución está cargado y aparece en la ventana de visualización. La visualización estándar de la mayoría de los modelos de proceso incluye una mesa con las piezas a manipular posibles. Si la simulación está activada, en la mesa se selecciona la pieza que debe utilizarse en el proceso de fabricación. Nota Si aparece un error al cargar un modelo de proceso, compruebe la entrada del renderizador en el archivo ciros.ini. Festo Didactic GmbH & Co. KG

40 El renderizador, utilizado para aumentar el rendimiento del PC, sólo debe estar activado si el PC posee una tarjeta gráfica apropiada y/o si hay un controlador de la tarjeta actualizado en el PC. Compruebe la entrada correspondiente del renderizador en el archivo de configuración ciros.ini. El renderizador no está activado si se visualiza el ajuste siguiente: [CIROS-Features] ExternalRenderer=0 Por defecto, el archivo ciros.ini está guardado en el directorio c:\program Files\Didactic\CIROS Automation Suite 1.1\CIROS Mechatronics.en\bin o, para los modelos de usuario, en C Program Files_Didactic_CIROS Automation Suite 1.1_CIROS Mechatronics.en_bin en Documents and Settings. 40 Festo Didactic GmbH & Co. KG

41 5.2 Simulación del modelo de proceso El modelo de proceso se visualiza al cargarse, pero la simulación no está activa. La visualización estándar de la mayoría de los modelos de proceso incluye una mesa con las piezas a manipular posibles. Si la simulación está activada, en la mesa se selecciona la pieza que debe utilizarse en el proceso de fabricación. Para simular el modelo de proceso se requiere un programa de PLC que controla la secuencia del modelo de proceso. El programa de PLC puede ejecutarse en el PLC S7 interno o en un control externo. Festo Didactic GmbH & Co. KG

42 Si se trabaja con un modelo de proceso abierto como modelo de referencia, el programa de PLC de ejemplo correspondiente se carga automáticamente en el PLC interno y se ejecuta al iniciarse la simulación. Si no hay ningún programa de PLC activo, el usuario puede controlar componentes individuales del modelo de proceso con las funciones de la ventana de accionamiento manual. En cuanto se activa la simulación, usted puede visualizar la simulación y el ciclo de funcionamiento del modelo de proceso. Algunos datos están siempre disponibles. En la barra de título se muestran el nombre del archivo y la ruta del modelo de proceso cargado. En la línea de estado se informa sobre el estado operacional del modelo de proceso: en un recuadro a la derecha se indica si la simulación está activada o parada. Stopped: El modo de simulación no está activo. No se efectúa la simulación del modelo de proceso. Cycle: Simulando el modelo de proceso. Sequence: Simulando el modelo de proceso. En el cuadro adyacente de la derecha se muestra el tiempo de simulación. Nota En CIROS Mechatronics, los modos de simulación Cycle y Sequence son idénticos. 42 Festo Didactic GmbH & Co. KG

43 Activación y desactivación de la simulación 1. Asegúrese de que el modelo de proceso se encuentra en la posición inicial. Para ello, ejecute la orden Reset Workcell del menú Simulation. 2. Seleccione la orden Start del menú Simulation. La simulación está activada. El campo Running de la línea de estado indica el modo de simulación. Alternativamente, puede activar la simulación seleccionando la opción del menú Start Cycle o con el botón Stopped de la línea de estado. Festo Didactic GmbH & Co. KG

44 3. La simulación se para haciendo clic en la opción Stop del menú Simulation. Alternativamente, puede hacer clic en el campo Running de la línea de estado. El modelo de proceso está listo para su manejo y monitorización en cuanto se activa la simulación. 44 Festo Didactic GmbH & Co. KG

45 5.3 Manejo y observación del modelo de proceso Un modelo de proceso controlado por un programa de PLC (p. ej., los modelos de referencia), se maneja con los pulsadores y los interruptores de la consola de control. Para ello, la simulación debe estar activada. El estado de la simulación se indica en la línea de estado. Festo Didactic GmbH & Co. KG

46 La visualización estándar de la mayoría de los modelos de proceso incluye una mesa con las piezas a manipular posibles. Si la simulación está activada, en la mesa se selecciona la pieza que debe utilizarse en el proceso de fabricación. Manejo de un modelo de proceso controlado por el programa de PLC de ejemplo (Los modelos de referencia son controlados por los programas de PLC de ejemplo) 1. Inicie la simulación haciendo clic en la orden Start del menú Simulation. 2. Ahora, el pulsador Reset encendido solicita la función Reset. Si no es así, ponga el modelo de proceso en la posición inicial. Desactive la simulación. Seleccione la orden Reset Workcell del menú Simulation. Reinicie la simulación. 3. Ejecute la función Reset haciendo clic en el pulsador Reset. 46 Festo Didactic GmbH & Co. KG

47 4. Si el pulsador Start está encendido, indica que el modelo de proceso está en la posición inicial y que se cumple la condición de arranque. 5. Asegúrese de que haya piezas a manipular. Es decir, en el modelo de proceso Distributing, el almacén de la estación de distribución debe estar lleno de piezas. Festo Didactic GmbH & Co. KG

48 6. Haga clic en la pieza a manipular requerida situada sobre la mesa. Todas las piezas a manipular tienen forma de botón. La pieza seleccionada, un cuerpo básico rojo de cilindro, se representa pulsada. A continuación, haga clic en la pieza a manipular simulada de la estación de distribución. Con cada clic del ratón se coloca la pieza a manipular seleccionada en el almacén. 7. Inicie la secuencia haciendo clic en el pulsador Start. 48 Festo Didactic GmbH & Co. KG

49 Si el modelo de proceso se controla con un programa de PLC creado por usted, sabrá cómo están definidas la secuencia y el manejo. Si el modelo de proceso no se controla con un programa de PLC, usted puede activar manualmente los actuadores del proceso requeridos. Para ello se requieren las funciones de la ventana Manual Operation. Visualización del estado del modelo de proceso Los LED ubicados en los detectores y en las válvulas indican el estado eléctrico de los componentes de proceso. Si hay presión en el punto de empalme de un cilindro, el acoplamiento se indica mediante el color azul. Los propios tubos flexibles no se representan. En las ventanas Inputs y Outputs se indica el estado de las señales del PLC. En la ventana Manual Operation se visualizan todos los estados y las actividades de los procesos. Haciendo clic en la conexión o en el LED de un componente de proceso se visualiza la denominación del mismo. Esa denominación es idéntica a la que figura en el esquema de circuito. La denominación de las conexiones de alimentación de presión son una excepción y se corresponde a las válvulas que alimentan con aire la conexión de alimentación de presión. Festo Didactic GmbH & Co. KG

50 50 Festo Didactic GmbH & Co. KG

51 5.4 Modificación del plano del modelo de proceso La perspectiva del modelo de proceso puede ajustarse libremente. La representación del modelo de proceso se gira, desplaza, amplía y reduce mediante unas pocas órdenes centralizadas. Festo Didactic GmbH & Co. KG

52 La perspectiva se define a partir de las coordenadas del espectador (posición del espectador) y de un punto de referencia del modelo de proceso (punto central). Z Reference point Turn Angle Y X Determinación de la perspectiva 52 Festo Didactic GmbH & Co. KG

53 Desplazamiento del modelo de proceso 1. Seleccione la orden Move del menú View. El puntero se transforma en un sistema de coordenadas pequeño e indica en qué sentido pueden desplazarse la posición del espectador y el punto de referencia. Una flecha discontinua significa que no es posible desplazar en la dirección indicada. 2. Mantenga pulsada la tecla izquierda del ratón. 3. Mueva el puntero en sentido Z o X. 4. Suelte de nuevo el puntero. El plano cambia conforme al movimiento efectuado. La orden Move se activa también manteniendo pulsada la tecla de mayúsculas y pulsando a continuación la tecla izquierda del ratón. Cómo girar el modelo de proceso 1. Seleccione la orden Turn del menú View. El puntero se transforma en un sistema de coordenadas pequeño e indica en qué sentido pueden desplazarse la posición del espectador y el punto de referencia. Una flecha discontinua significa que no es posible desplazar en la dirección indicada. 2. Mantenga pulsada la tecla izquierda del ratón. 3. Mueva el puntero en sentido Z o X. 4. Suelte de nuevo el puntero. El plano cambia conforme al movimiento efectuado. La orden Turn se activa también manteniendo pulsada la tecla Ctrl y pulsando a continuación la tecla izquierda del ratón. Ampliación y reducción del plano 1. Seleccione la orden Zoom del menú View. El puntero se transforma en dos cuadrados. 2. Para ampliar el plano, mantenga pulsada la tecla izquierda del ratón y desplace el puntero en el sentido de la flecha. Festo Didactic GmbH & Co. KG

54 3. Para reducir el plano, mantenga pulsada la tecla izquierda del ratón y desplace el puntero en el sentido contrario a la flecha. La orden Zoom se activa también manteniendo pulsada la combinación de teclas Mayúsculas+Ctrl y pulsando a continuación la tecla izquierda del ratón. Si su ratón dispone de una rueda, el plano de un modelo de proceso se amplía y se reduce fácilmente con ella. Ampliación de una sección determinada 1. Posicione el puntero sobre una esquina de la sección. 2. Mantenga pulsada la combinación de teclas Mayúsculas+Ctrl. 3. Pulse la tecla derecha del ratón y mueva el ratón. Se visualiza un marco. 4. Mueva el ratón para enmarcar la sección que desea ampliar. 5. Suelte la tecla derecha del ratón. La sección se amplía. Ampliación del plano Seleccione la orden Zoom-In del menú View. La imagen se amplía al 125%. Reducción del plano Seleccione la orden Zoom-Out del menú View. La imagen se reduce al 80%. 54 Festo Didactic GmbH & Co. KG

55 5.5 Ventanas Inputs y Outputs En las ventanas Inputs y Outputs se visualizan las señales aplicadas en las entradas y salidas del PLC. Las señales 0 se muestran en rojo y las señales 1 en verde. Cuando la señal de entrada o de salida está forzada, el valor se representa entre corchetes angulares, p. ej., <1>. Cómo abrir la ventana Inputs Seleccione la opción Inputs/Outputs del menú View. Seleccione Show Inputs. Para saber qué señal de proceso se está utilizando, el nombre de la señal incluye la denominación correspondiente de los esquemas de circuito. Ejemplo: STATION_1B2: entrada PLC conectada con el sensor 1B2. Cómo abrir la ventana Outputs Seleccione la opción Inputs/Outputs del menú View. Seleccione Show Outputs. Para saber qué señal de proceso se está utilizando, el nombre de la señal incluye la denominación correspondiente de los esquemas de circuito. Ejemplo: STATION_1M1: salida PLC conectada con la bobina magnética 1M1. Festo Didactic GmbH & Co. KG

56 Nota Las ventanas Inputs y Outputs también se abren mediante la opción Workspaces del menú Window. Aquí figuran combinaciones de ventanas requeridas con frecuencia. 5.6 Ventana Manual Operation La ventana Manual Operation dispone de varias funciones: Visualización de los estados y las actividades de los procesos. Control de actuadores individuales del modelo de proceso. Activación de puntos de parada en la simulación del modelo de proceso. En la parte izquierda de la ventana se visualizan las actividades de los procesos. En su mayor parte se trata de los accionamientos de las válvulas. Si se activa una señal 1, se enciende un LED rojo. En la parte derecha de la ventana se visualizan todos los estados de los procesos. Los estados de los detectores y de las bobinas magnéticas son estados de procesos. Las señales 1 se representan con un LED verde encendido. Los estados de las señales también se representan en la columna Value. Si la señal está forzada, el valor se representa entre corchetes angulares. Si la columna Value no se visualiza, active la opción correspondiente del menú de contexto que aparece pulsando la tecla derecha del ratón. 56 Festo Didactic GmbH & Co. KG

57 En esta ventana se muestra información adicional: si un estado de señal se ha modificado desde el último ciclo de simulación, la línea correspondiente se marca en color. Las actividades de los procesos se marcan en rojo y los estados en verde. Así se detectan y siguen fácilmente las últimas señales modificadas. Cómo abrir la ventana Manual Operation Seleccione la opción Manual Operation del menú Modeling. La ventana también se abre activando la opción Manual Operation en Workspaces del menú Window. Control de actuadores individuales del modelo de proceso Para controlar manualmente actuadores individuales de un modelo de proceso, recomendamos desconectar el modelo de proceso del PLC. De este modo, sólo se ejecutan las órdenes que pueden activarse mediante el accionamiento manual. El programa de PLC se desactiva. Para salir del accionamiento manual y volver a controlar el modelo de proceso con un programa de PLC, conecte de nuevo el modelo de proceso al PLC. Festo Didactic GmbH & Co. KG

58 1. Asegúrese de que la simulación está parada. 2. Desconecte el modelo de proceso del PLC. Lleve el puntero a la parte izquierda de la ventana Manual Operation, a las actividades de los procesos. Pulse la tecla derecha del ratón. Se abre un menú de contexto. Seleccione la orden Disconnect all Controllers. 3. Inicie la simulación. 58 Festo Didactic GmbH & Co. KG

59 4. Haga doble clic en la línea de la actividad de proceso que desea ejecutar. El doble clic modifica la señal. Haciendo doble clic en una línea con un accionamiento de válvula, el valor de la bobina magnética correspondiente cambia. Si el valor es 0, pasa a 1 y viceversa. Es decir, el doble clic tiene una función inversora. Observe que para ajustar una válvula con dos bobinas magnéticas a una posición de conmutación determinada, debe haber una señal eléctrica apropiada en ambas bobinas. 5. Pare la simulación para salir del accionamiento manual. Festo Didactic GmbH & Co. KG

60 6. Para volver a controlar el modelo de proceso con un programa de PLC, lleve el puntero a la parte izquierda de la ventana Manual Operation, a las actividades de los procesos. Pulse la tecla derecha del ratón. Se abre el menú de contexto. Seleccione la orden Restore I/O Connections. 60 Festo Didactic GmbH & Co. KG

61 Ajuste de puntos de parada durante la secuencia del modelo de proceso Para parar la secuencia del modelo de proceso en puntos determinados debe activar puntos de parada en la simulación del modelo de proceso. Ello permite parar la secuencia del proceso siempre que el valor de una señal de proceso cambia. Los puntos de parada sólo actúan en la simulación del modelo de proceso y no afectan al programa de PLC utilizado para controlar el modelo de proceso. Si un punto de parada se coloca en una señal, la simulación del modelo de proceso se para cuando el valor de la señal se modifica. El valor modificado de la señal se transmite al PLC en cuanto se reinicia la simulación. 1. Asegúrese de que haya un modelo de proceso cargado. 2. Inicie la simulación del modelo de proceso y asegúrese de que el modelo de proceso se controle mediante un programa de PLC. 3. Abra la ventana Manual Operation. Seleccione la opción Manual Operation del menú Modeling. Festo Didactic GmbH & Co. KG

62 4. Haga clic en la línea de la actividad de proceso deseada. En el ejemplo se trata de la línea 1, que controla la bobina magnética 1M1 para el eyector del almacén. Pulse la tecla derecha del ratón. Se abre el menú de contexto. Seleccione Stop at Value Change. 62 Festo Didactic GmbH & Co. KG

63 5. El símbolo Stop de la línea de la ventana Manual Operation indica que hay un punto de parada en la señal. Festo Didactic GmbH & Co. KG

64 6. Maneje el proceso. En cuanto el PLC genera una señal 1 en la bobina magnética 1M1, la simulación se para. El estado de la simulación se visualiza en la línea de estado. 7. La secuencia del proceso se reanuda al reiniciar la simulación del modelo de proceso. El eyector del almacén expulsa una pieza a manipular. 64 Festo Didactic GmbH & Co. KG

65 8. Para borrar el punto de parada, haga clic con la tecla derecha del ratón en la línea del punto de parada. Se abre el menú de contexto de la tecla derecha del ratón. Seleccione la orden Stop at Value Change. La orden tiene una función inversora. El punto de parada se elimina. Para borrar, también puede seleccionar la orden Delete all Stops. Observe que también es posible activar puntos de parada en señales de la parte de la ventana Process Status. Festo Didactic GmbH & Co. KG

66 Control paso a paso del modelo de proceso Si ejecuta la secuencia paso a paso, utilice la ventana Manual Operation para controlar la simulación. Los procesos pueden detenerse en puntos definidos ajustando puntos de parada. Active puntos de parada en todas las actividades de los procesos para ejecutar el proceso paso a paso. De este modo, el proceso se para cuando el estado de un actuador cambia. 1. Asegúrese de que haya un modelo de proceso cargado. 2. Asegúrese de que el modelo de proceso se controla mediante un programa de PLC. 3. Abra la ventana Manual Operation. Seleccione la opción Manual Operation del menú Modeling. 66 Festo Didactic GmbH & Co. KG

67 4. En Process Activities, marque todas las líneas que contengan señales a las bobinas magnéticas. Para ello, pulse la tecla Ctrl y haga clic en las líneas deseadas con la tecla izquierda del ratón. Abra el menú de contexto de la tecla derecha del ratón y seleccione la opción Stop at Change Value. Festo Didactic GmbH & Co. KG

68 5. Ahora, todas las líneas con bobinas magnéticas disponen de puntos de parada. 6. Inicie la simulación y controle el proceso utilizando los pulsadores y los interruptores de la consola de control. La simulación se para siempre que el estado de una señal de proceso cambia. El proceso se reanuda al reiniciar la simulación. 68 Festo Didactic GmbH & Co. KG

69 7. Para volver a eliminar los puntos de parada, abra el menú de contexto haciendo clic en la tecla derecha del ratón. Seleccione la opción Delete All Stops. Observe que también es posible activar puntos de parada en señales de la parte de la ventana Process Status. Festo Didactic GmbH & Co. KG

70 5.7 Control del modelo de proceso con el PLC S7 interno El simulador S7 interno interpreta programas S7 operativos. Los modelos de proceso más complejos disponen de un programa de PLC de ejemplo para el S Al cargar el modelo se carga también el programa S7 correspondiente. Si es necesario, puede cambiar este programa S7 por otro programa S7. Sólo pueden cargarse archivos de proyecto completos con la extensión S7P. Los proyectos deben haber sido creados con SIMATIC Manager y deben coincidir con el código MC7 de Siemens a nivel binario. 70 Festo Didactic GmbH & Co. KG

71 Control de un modelo de proceso con el programa de PLC de ejemplo correspondiente 1. Asegúrese de que la pantalla de ayuda de CIROS Mechatronics Assistant esté abierta. El archivo se abre activando la orden Workcell of CIROS Mechatronics del menú Help. 2. En CIROS Mechatronics Assistant, vaya al directorio del modelo de proceso requerido, p. ej., al directorio Distributing Station. El modelo de proceso se abre haciendo clic en Open reference model. 3. La ejecución del programa S7 comienza al iniciar la simulación del modelo de proceso. Para ello, active la orden Start del menú Simulation. Festo Didactic GmbH & Co. KG

72 Control de un modelo de proceso con un programa de PLC S7 de nueva creación 1. Cargue el modelo de proceso deseado. Como el programa de PLC debe modificarse, cargue un User model. El modelo de proceso se controla con el PLC interno. El ajuste del tipo de PLC que va a controlar el modelo de proceso se indica en la ventana Switch external PLC <-> internal PLC. La orden para activar esta ventana se encuentra en el menú Modeling. La entrada S7-PLC Simulator de la columna Type significa que el modelo de proceso se controla con el PLC S7 interno. Cierre de nuevo la ventana Switch external PLC <-> internal PLC. 72 Festo Didactic GmbH & Co. KG

73 2. Asegúrese de que la simulación está parada. 3. Seleccione la orden Open del menú File. Se abre la ventana Open File. 4. En File Type, seleccione S7 Project (*.S7P). Se visualizan todos los archivos de este formato disponibles en el directorio actual. Festo Didactic GmbH & Co. KG

74 5. Examine el directorio que contiene su proyecto S7. Seleccione el proyecto S7 deseado y haga clic en el botón Open. 6. Si el proyecto seleccionado incluye varios programas S7, seleccione uno para la simulación. Confirme su selección con OK. 74 Festo Didactic GmbH & Co. KG

75 7. Inicie la simulación del modelo de proceso. Seleccione la orden Start del menú Simulation. Al iniciarse la simulación del modelo de proceso, se inicia también el simulador S7 interno. El programa de PLC cargado se ejecuta. Cómo saber qué programa S7 está cargado en la actualidad 1. Seleccione la opción S7 Program Manager del menú Programming. 2. El nombre y la estructura del programa de PLC se muestran claramente en forma de árbol. El programa de PLC puede componerse de los módulos siguientes: módulos de organización, módulos de función, módulos de datos, funciones y funciones del sistema. Festo Didactic GmbH & Co. KG

76 3. Haga clic en el símbolo + para visualizar los módulos del programa de PLC. Haciendo doble clic en un módulo, se visualiza su contenido. 4. Si no hay ningún programa de PLC cargado, la ventana S7 Program Manager tiene el aspecto siguiente: Para obtener más información sobre la visualización de programas S7 en AWL o para visualizar y utilizar diagramas de tiempos, consulte la ayuda on-line. 76 Festo Didactic GmbH & Co. KG

77 Estructura de almacenamiento de los programas de PLC de ejemplo 1. Seleccione la orden Open del menú File. Se abre la ventana Open File. 2. En File Type, seleccione S7 Project (*.S7P). Se visualizan todos los archivos de este formato disponibles en el directorio actual. Festo Didactic GmbH & Co. KG

78 3. Los programas de PLC de ejemplo correspondientes a los modelos de referencia están guardados en el directorio de programa de CIROS Mechatronics. Examine el directorio c:\program Files\didactic\CIROS Automation Suite 1.1\CIROS Mechatronics.en\samples\S7\MPSC_V22. Este directorio contiene el proyecto S7 con todos los programas de PLC de ejemplo correspondientes a las estaciones MPS C si al instalar CIROS Mechatronics se han aceptado los directorios predefinidos. En el subdirectorio Store se encuentra el programa de ejemplo para el almacén de estanterías altas. El resto de los subdirectorios contienen los programas de ejemplo correspondientes a las estaciones MPS B, al módulo de proyectos Conveyor y a un sistema de clasificación. Los modelos de usuario se organizan en una estructura de directorio similar. Por defecto, los modelos de usuario se instalan en My Documents\CIROS\CIROS Mechatronics Samples. 78 Festo Didactic GmbH & Co. KG

79 4. Seleccione el proyecto S7 deseado y haga clic en el botón Open. El nombre del programa informa sobre el programa de PLC e indica a qué modelo de proceso pertenece: La cifra inicial se corresponde con el número de estación. Las dos letras que siguen a la cifra hacen referencia a la estación: DI: estación de distribución TE: estación de verificación PR: estación de procesamiento HA: estación de manipulación BU: estación pulmón SO: estación de clasificación PP: estación Pick & Place FM: estación de prensa con músculo neumático TR: estación de separación Las letras que siguen al guión bajo hacen referencia al lenguaje de programación del programa de PLC: AS: lenguaje de programación GRAPH. KFA: lenguajes de programación KOP, FUP y AWL. KFAFF: lenguajes de programación KOP, FUP y AWL. Cada paso del desarrollo del proceso se ilustra con elementos de memoria, también denominados flip-flops. Festo Didactic GmbH & Co. KG

80 El PLC interno soporta la mayoría de los comandos de los controles S7-400, de modo que es posible elaborar programas en diagrama de contactos, diagrama de funciones, lista de instrucciones o control secuencial gráfico. 5.8 Control del modelo de proceso con el Soft-PLC S7-PLCSIM externo S7-PLCSIM es un Soft-PLC que ejecuta programas de PLC creados en STEP 7. En STEP 7 hay numerosas funciones de prueba y de diagnóstico para la localización de errores en el programa de PLC. Las funciones de prueba y de diagnóstico incluyen, p. ej., la indicación de estado de variables o también la visualización on-line del programa de PLC. Estas funciones están a su disposición para crear en STEP 7 el programa de PLC para un modelo de proceso y, a continuación, probar el programa en combinación con el modelo. El intercambio de las señales de entrada/salida PLC entre la simulación del modelo de proceso y el Soft-PLC S7-PLCSIM se efectúa a través del programa EzOPC. El programa EzOPC forma parte de la CIROS Automation Suite y se ha instalado en el PC junto con la aplicación CIROS Mechatronics. CIROS Mechatronics llama automáticamente a EzOPC al iniciar la simulación de un modelo de proceso controlado por un PLC externo. Nota Si trabaja con el sistema operativo Vista, asegúrese de que la versión de S7-PLCSIM sea compatible con Vista. 80 Festo Didactic GmbH & Co. KG

81 Para que las señales de entrada/salida PLC se intercambien correctamente, deben cumplirse los requerimientos siguientes: Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación (S7-PLCSIM y la simulación del modelo de proceso) deben estar activados. Esto es absolutamente necesario para que EzOPC pueda establecer la comunicación entre ambos. El programa EzOPC debe estar configurado correctamente para el intercambio de datos. Por tanto, compruebe su configuración en el momento en que se inicia. Configuración de EzOPC para intercambiar datos con S7-PLCSIM Festo Didactic GmbH & Co. KG

82 Control de un modelo de proceso con S7-PLCSIM 1. Inicie el STEP 7 o el STEP 7 Manager y abra el proyecto S7 requerido. 2. Inicie el S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en la entrada Simulate modules del menú Options. 3. La ventana del S7-PLCSIM se abre. 82 Festo Didactic GmbH & Co. KG

83 4. Borre el contenido de la CPU virtual de S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en el botón MRES de la ventana CPU 300/ Cargue el programa de PLC deseado en S7-PLCSIM. Para ello, seleccione la carpeta Modules. A continuación, seleccione la orden Download del menú Target System. Festo Didactic GmbH & Co. KG

84 6. Cargue el modelo de proceso correspondiente en CIROS Mechatronics. 7. Ajuste que el modelo de proceso sea controlado por un PLC externo. Active la orden Switch external PLC <-> internal PLC del menú Modeling. 84 Festo Didactic GmbH & Co. KG

85 8. La ventana Switch external PLC <-> internal PLC se abre. En las columnas Type y Program Name/OPC Server se visualiza información sobre el control del modelo de proceso: El nombre del modelo de proceso es Distributing. El modelo de proceso se controla con el PLC interno. Esta información se extrae de la entrada S7 PLC-Simulator. El PLC interno ejecuta el programa de PLC. El programa de PLC forma parte del proyecto STEP 7 MPSC_V22.s7p, con la ruta indicada. 9. Seleccione la entrada del modelo de proceso. Active el menú de contexto pulsando la tecla derecha del ratón. Seleccione la orden Switch. El control también puede cambiarse haciendo doble clic en la entrada deseada. Festo Didactic GmbH & Co. KG

86 10. Ahora se ha introducido OPC Server en la columna Type para el modelo de proceso. En la columna Program Name/OPC Server se visualiza el nombre del servidor FestoDidactic.EzOPC.1. Esta entrada significa que las señales de proceso para el modelo de proceso Distributing se intercambian a través de un servidor OPC denominado FestoDidactic.EzOPC Cierre la ventana Switch external PLC <-> internal PLC. 12. Compruebe que el modelo de proceso esté en posición inicial. Si es así, active la orden Reset Workcell del menú Simulation. 86 Festo Didactic GmbH & Co. KG

87 13. Inicie la simulación del modelo de proceso. Para ello, seleccione la entrada Start del menú Simulation. Al iniciarse la simulación, el programa EzOPC se activa automáticamente y se visualiza en la entrada EzOPC de la barra de inicio. Nota Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación (S7-PLCSIM y la simulación del modelo de proceso) ya deben estar activados. Esto es absolutamente necesario para que las conexiones de comunicación se establezcan correctamente. Festo Didactic GmbH & Co. KG

88 14. Haga clic en el botón EzOPC de la barra de inicio. La ventana EzOPC se abre. Aquí debe configurar la comunicación entre CIROS Mechatronics y S7-PLCSIM. El diagrama muestra que CIROS Mechatronics está conectado al S7 PLCSIM mediante el control virtual de EzOPC. En la tabla se indican todos los componentes instalados y se especifica si EzOPC está accediendo a ellos en ese momento. Asegúrese de que las conexiones de comunicación de EzOPC están configuradas como se muestra abajo. La conexión de comunicación deseada se establece haciendo clic en el botón correspondiente. 88 Festo Didactic GmbH & Co. KG

89 15. Haga clic en la pestaña Virtual Controller. Aquí se visualiza el estado del control virtual y de sus entradas y salidas. Para intercambiar datos se han predefinido 8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte el ajuste previo sin modificarlo. Si hay una señal 1 en un bit de los bytes de entrada/salida, dicho bit se enciende. Festo Didactic GmbH & Co. KG

90 16. Haga clic en la pestaña S7-PLCSIM y compruebe los ajustes. Aquí se visualiza el estado de la simulación de S7-PLCSIM y de sus entradas y salidas. Para intercambiar datos se han predefinido 8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte el ajuste previo sin modificarlo. Sólo se necesitan los 4 primeros bytes. Si hay una señal 1 en un bit de los bytes de entrada/salida, dicho bit se enciende. 17. Minimice la ventana EzOPC. 18. Asegúrese de que la simulación del modelo de proceso en CIROS Mechatronics está activada. 90 Festo Didactic GmbH & Co. KG

91 19. Inicie el S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en la casilla RUN de la ventana CPU 300/400. El LED de RUN debería empezar a parpadear. 20. Maneje el modelo de proceso conforme lo ha concebido y programado en el programa de PLC. 21. Si todavía existen errores en el programa de PLC, la representación on-line de STEP 7 presta una valiosa ayuda para su localización. Active el módulo de programa en donde sospecha que se encuentra el error. Seleccione la orden Monitor del menú Test. Ahora puede monitorizar qué partes del programa de PLC se ejecutan y cuáles no, en paralelo a la simulación del proceso. Festo Didactic GmbH & Co. KG

92 5.9 Control del modelo de proceso con el Soft-PLC CoDeSys SP PLCWinNT externo El CoDeSys SP PLCWinNT es un Soft-PLC que ejecuta programas de PLC creados en CoDeSys. El intercambio de las señales de entrada/salida PLC entre la simulación del modelo de proceso y el Soft-PLC CoDeSys SP WinNT se efectúa a través del programa EzOPC. El programa EzOPC forma parte de la CIROS Automation Suite y se ha instalado en el PC junto con la aplicación CIROS Mechatronics. CIROS Mechatronics llama automáticamente a EzOPC al iniciar la simulación de un modelo de proceso controlado por un PLC externo. Nota Si trabaja con el sistema operativo MS Windows Vista, asegúrese de que la versión de CoDeSys SP WinNT sea compatible con Vista. 92 Festo Didactic GmbH & Co. KG

93 Para que las señales de entrada/salida PLC se intercambien correctamente, deben cumplirse los requerimientos siguientes: En el programa de PLC en CoDeSys debe haber una interface para el servidor OPC EzOPC. Las señales de entrada y de salida del programa de PLC se transmiten en bytes a través de esta interface. CoDeSys dispone del bloque funcional UNPACK y de la función PACK para convertir entre bits y bytes. Program execution in CoDeSys SP PLCWinNT EB0 B UNPACK (FB) OPC_notUsed B0 OPC_1B2 B1 OPC_notUsed B2 OPC_2B1 B3 OPC_3B1 B4 OPC_notUsed B5 OPC_notUsed B6 OPC_notUsed B7 OPC_1B2 OPC_2B1 OPC_3B1 PLC program & OPC_notUsed B0 OPC_P2 OPC_P2 B1 OPC_notUsed B2 OPC_notUsed B3 OPC_notUsed B4 OPC_notUsed B5 OPC_notUsed B6 OPC_notUsed B7 PACK (FUN) PACK AB1 EzOPC Process inputs (Sensors) Process outputs (Actors) CIROS Process model simulation Simple programa de ejemplo de la interface OPC en CoDeSys Festo Didactic GmbH & Co. KG

94 Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación (CoDeSys SP PLCWinNT y la simulación del modelo de proceso en CIROS ) deben estar activados. Esto es absolutamente necesario para que EzOPC pueda establecer la comunicación entre ambos. El programa EzOPC debe estar configurado correctamente para el intercambio de datos. Por tanto, compruebe su configuración en el momento en que se inicia. Configuración de EzOPC para intercambiar datos con CoDeSys SP PLCWinNT 94 Festo Didactic GmbH & Co. KG

95 Control de un modelo de proceso con CoDeSys SP PLCWinNT 1. Inicie CoDeSys y abra el proyecto CoDeSys deseado. Festo Didactic GmbH & Co. KG

96 2. Asegúrese de que la biblioteca Util.lib aparece en la pestaña Resources. Si no es así, añada la biblioteca Util.lib con el administrador Library Manager: haga doble clic en la opción Library Manager de la pestaña Resources. Seleccione la opción Additional Library del menú Insert. Busque el lugar donde está guardada Util.lib. Por defecto, la biblioteca está guardada en el directorio c:\program Files\3S Software\CoDeSys\Library. Una vez seleccionada la biblioteca Util.lib, haga clic en el botón Open. Cierre la ventana Library Manager. 3. Declare ahora las señales de entrada/salida que deben intercambiarse con el modelo de proceso de CIROS a través de la interface. Para distinguirlas con facilidad, las señales de entrada/salida del proyecto de ejemplo incluyen la sigla OPC. Las señales de entrada/salida están declaradas como variables globales. La ventana Global_Variables se abre ampliando la carpeta Global Variables de la pestaña Resources. A continuación, haga doble clic en la opción Global_Variables. 96 Festo Didactic GmbH & Co. KG

97 4. Amplíe el programa de mando llamando al módulo funcional UNPACK. Éste extrae el byte de entrada EB0 y lo convierte en ocho variables booleanas. En el proyecto de ejemplo sólo se necesitan los bits 1, 3 y 4 del byte de entrada EB0. Observe que para llamar al módulo funcional debe haber una instancia declarada en el encabezado del programa (en el ejemplo: Unpack_EB0). 5. Amplíe el programa de mando llamando a la función PACK. La función PACK combina ocho variables booleanas en un byte. En el ejemplo, la función PACK muestra la señal de salida OPC_P2 en el bit 1 del byte de salida AB1. Festo Didactic GmbH & Co. KG

98 6. Asegúrese de que el Soft-PLC CoDeSys SP PLCWinNT está ajustado como sistema de destino en el proyecto. Haga doble clic en la opción Target Settings de la pestaña Resources. La configuración debe ser 3S CoDeSys SP PLCWinNT. 7. Ajuste ahora CoDeSys para intercambiar datos entre CoDeSys SP PLCWinNT y CIROS Mechatronics. Para ello, haga clic en la opción CoDeSys OPC Configurator del menú 3S Software -> Communication. 98 Festo Didactic GmbH & Co. KG

99 8. Ajuste Single PLC para la comunicación OPC. Para ello, seleccione la opción Single PLC del menú File. 9. Haga clic en la opción Server del árbol y ajuste la frecuencia de actualización (campo Update Rate) a 100. También es posible utilizar el valor predefinido. Festo Didactic GmbH & Co. KG

100 10. Haga clic en la entrada PLC del árbol e introduzca el nombre del proyecto PLC. Nota El nombre del proyecto debe ser igual al nombre del archivo de proyecto CoDeSys. Si se cambia de proyecto, es necesario cambiar aquí el nombre como corresponda. 100 Festo Didactic GmbH & Co. KG

101 11. Haga clic en la entrada Connection del árbol para indicar el tipo de conexión entre el servidor OPC y el Soft-PLC. Como ambos programas están operativos en el mismo ordenador, seleccione la opción Local para el Gateway. Seleccione Tcp/Ip para el dispositivo Device. La dirección debe ser Address localhost. Estos ajustes se efectúan en la ventana Communication Parameters. 12. Abra la ventana Communication Parameters haciendo clic en el botón Edit. A continuación, haga clic en el botón Gateway y seleccione la entrada Local como conexión para el gateway. Festo Didactic GmbH & Co. KG

102 13. Haga clic en el botón New para definir los parámetros del canal de conexión nuevo. Introduzca el nombre del canal, seleccione Tcp/Ip como equipo. 14. Cierre la ventana Communication Parameters: New Channel. 15. Cierre las ventanas Communication Parameters y OPCConfig. 102 Festo Didactic GmbH & Co. KG

103 16. Prepare los bytes de entrada/salida que se transmiten a través de la interface OPC para el intercambio de datos. En CoDeSys, active la orden Options del menú Project. Haga clic en la entrada Symbol configuration de la ventana Options. Festo Didactic GmbH & Co. KG

104 17. Seleccione la entrada Dump symbol entries. Haga clic en el botón configure symbol file. La ventana Set object attributes se abre. 104 Festo Didactic GmbH & Co. KG

105 18. Abra la carpeta Global Variables y seleccione los objetos AB1 (BYTE) y EB0 (BYTE). Para seleccionar, mantenga pulsada la tecla Ctrl. Marque todas las casillas con una cruz y cierre las ventanas Set object attributes y Options. 19. Haga clic en la orden Rebuild all del menú Project. 20. Inicie CoDeSys SP PLCWinNT. Para ello, haga clic en la opción correspondiente del menú de inicio. Festo Didactic GmbH & Co. KG

106 21. La ventana de CoDeSys SP PLCWinNT se abre. 22. Para establecer la conexión entre el sistema de programa CoDeSys y el Soft-PLC CoDeSys SP PLCWinNT, active la orden Login del menú Online en CoDeSys. 106 Festo Didactic GmbH & Co. KG

107 23. Si el proyecto actual difiere del programa de PLC cargado en el Soft-PLC, al iniciar la sesión aparece una ventana en la que se le pregunta si debe cargarse el programa de PLC cargado en la actualidad. Seleccione Yes. El proyecto actual se carga en el Soft-PLC. Festo Didactic GmbH & Co. KG

108 24. Cargue el modelo de proceso correspondiente en CIROS Mechatronics. 25. Ajuste que el modelo de proceso sea controlado por un PLC externo. Active la orden Switch external PLC <-> internal PLC del menú Modeling. 108 Festo Didactic GmbH & Co. KG

109 26. La ventana Switch external PLC <-> internal PLC se abre. En las columnas Type y Program Name/OPC Server se visualiza información sobre el control del modelo de proceso: El nombre del modelo de proceso es Distributing. El modelo de proceso se controla con el PLC interno. Esta información se extrae de la entrada S7 PLC-Simulator. El PLC interno ejecuta el programa de PLC. El programa de PLC forma parte del proyecto STEP 7 MPSC_V22.s7p, con la ruta indicada. 27. Seleccione la entrada del modelo de proceso. Active el menú de contexto pulsando la tecla derecha del ratón. Seleccione la orden Switch. El control también puede cambiarse haciendo doble clic en la entrada deseada. Festo Didactic GmbH & Co. KG

110 28. Ahora se ha introducido OPC Server en la columna Type para el modelo de proceso. En la columna Program Name/OPC Server se visualiza el nombre del servidor FestoDidactic.EzOPC.1. Esta entrada significa que las señales de proceso para el modelo de proceso Distributing se intercambian a través de un servidor OPC denominado FestoDidactic.EzOPC Cierre la ventana Switch external PLC <-> internal PLC. 30. Compruebe que el modelo de proceso esté en posición inicial. Si es así, active la orden Reset Workcell del menú Simulation. 110 Festo Didactic GmbH & Co. KG

111 31. Inicie la simulación del modelo de proceso. Para ello, seleccione la entrada Start del menú Simulation. Al iniciarse la simulación, el programa EzOPC se activa automáticamente y se visualiza en la entrada EzOPC de la barra de inicio. Nota Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación (CoDeSys SP PLCWinNT y la simulación del modelo de proceso) ya deben estar activados. Esto es absolutamente necesario para que las conexiones de comunicación se establezcan correctamente. Festo Didactic GmbH & Co. KG

112 32. Haga clic en el botón EzOPC de la barra de inicio. La ventana EzOPC se abre. Aquí debe configurar la comunicación entre CIROS Mechatronics y CoDeSys SP PLCWinNT. El diagrama muestra que CIROS Mechatronics está conectado al control CoDeSys mediante el control virtual de EzOPC. En la tabla se indican todos los componentes instalados y se especifica si EzOPC está accediendo a ellos en ese momento. Asegúrese de que las conexiones de comunicación de EzOPC están configuradas como se muestra abajo. La conexión de comunicación deseada se establece haciendo clic en el botón correspondiente. 112 Festo Didactic GmbH & Co. KG

113 33. Haga clic en la pestaña Virtual Controller. Aquí se visualiza el estado del control virtual y de sus entradas y salidas. Para intercambiar datos se han predefinido 8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte el ajuste previo sin modificarlo. Si hay una señal 1 en un bit de los bytes de entrada/salida, dicho bit se enciende. Festo Didactic GmbH & Co. KG

114 34. Haga clic en la pestaña CoDeSys y compruebe los ajustes. Aquí se visualiza el estado de la simulación de CoDeSys SP PLCWinNT y de sus entradas y salidas. Para intercambiar datos se han predefinido 8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte el ajuste previo sin modificarlo. Sólo se necesitan los 4 primeros bytes. Si hay una señal 1 en un bit de los bytes de entrada/salida, dicho bit se enciende. 35. Minimice la ventana EzOPC. 36. Asegúrese de que la simulación del modelo de proceso en CIROS Mechatronics está activada. 114 Festo Didactic GmbH & Co. KG

115 37. Inicie la ejecución del programa de PLC en el Soft-PLC. Para ello, haga clic en la orden Run del menú Online. En la ventana CoDeSys SP PLCWinNT se visualiza el estado actual del Soft-PLC CoDeSys SP PLCWinNT. 38. Maneje el modelo de proceso conforme lo ha concebido y programado en el programa de PLC. Festo Didactic GmbH & Co. KG

116 5.10 Control del modelo de proceso con un PLC externo Para generar y probar programas de PLC propios, recomendamos cargar los programas en un PLC externo y ejecutarlos desde allí. Programe en STEP7 para utilizar como PLC externo el Soft-PLC S7- PLCSIM. De este modo, no se necesitan más componentes de hardware. Sin embargo, puede utilizar cualquier otro sistema de control y de programación. Cargue el programa de PLC en el hardware PLC. El intercambio de las señales de entrada/salida PLC entre la simulación del modelo de proceso y el PLC externo se efectúa a través de la interface serie o USB del PC y de la interface EasyPort. En el intercambio de las señales de proceso también participa el programa EzOPC. La ventaja de esta configuración es que puede utilizar el PLC y el sistema de programación que desee. Además, en el programa de PLC dispone de funciones de prueba y de diagnóstico para la localización de errores, concebidas con este fin por el sistema de programación. Recomendamos instalar el software de simulación CIROS Mechatronics y el sistema de programación de PLC en ordenadores diferentes. 116 Festo Didactic GmbH & Co. KG

117 Opción de configuración con hardware PLC y dos PC Festo Didactic GmbH & Co. KG

118 También es posible seleccionar otra configuración e instalar ambos paquetes de software en un PC. Para utilizar las funciones de prueba y de diagnóstico del sistema de programación durante la simulación del modelo de proceso, su PC debe disponer de dos interfaces serie o de una interface serie y otra USB. Como interface EasyPort puede utilizarse: Caja de interfaces EasyPort D16 para 16 E/S digitales (nº de art ). Cable de datos requerido: Cable de datos RS232 para PC para EasyPort con PC a RS232 (nº de art ) o Adaptador USB - RS232 para EasyPort con PC a USB (nº de art ). Para el PLC EduTrainer de Festo Didactic: cable de datos de E/S con conectores SysLink (IEEE 488) en ambos lados, cruzados (nº de art ). Para cualquier PLC: cable de datos E/S con un conector SysLink según IEEE 488 y extremos de cable desnudos (nº de art ). El programa EzOPC El programa EzOPC organiza el intercambio de las señales de entrada/ salida PLC entre la simulación del modelo de proceso y el PLC externo. EzOPC no accede directamente a las señales del PLC externo, sino a través de la interface EasyPort. El programa EzOPC forma parte de la CIROS Automation Suite y se ha instalado en el PC junto con la aplicación CIROS Mechatronics. CIROS Mechatronics llama automáticamente a EzOPC al iniciar la simulación de un modelo de proceso controlado por un PLC externo. 118 Festo Didactic GmbH & Co. KG

119 Para que las señales de entrada/salida PLC se intercambien correctamente, deben cumplirse los requerimientos siguientes: Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación (EasyPort y la simulación del modelo de proceso) deben estar activados. Esto es absolutamente necesario para que EzOPC pueda establecer la comunicación entre ambos. Ello significa que EasyPort debe estar conectado con el PC a través de la interface serie o USB y debe estar bajo tensión. El programa EzOPC debe estar configurado correctamente para el intercambio de datos. Por tanto, compruebe su configuración en el momento en que se inicia. Configuración de EzOPC para intercambiar datos con un PLC externo a través de EasyPort Festo Didactic GmbH & Co. KG

120 Control de un modelo de proceso con un PLC externo 1. Conecte el PC que dispone de CIROS Mechatronics al PLC externo, a través de la interface EasyPort. El cable de datos con nº de art conecta la interface serie del PC con la interface serie RS232 de EasyPort. Si utiliza la interface USB, emplee el cable de datos con nº de art En el puerto 1 de EasyPort están activadas las señales de entrada/salida PLC para el proceso. A través del puerto 2 se transmiten las señales de entrada/salida PLC para la consola de control. Si se utiliza EasyPort sin interface USB: ajuste los microinterruptores de EasyPort en Mode como se indica: 1 ON, 2 OFF, 3 OFF. Si se utiliza EasyPort con interface USB: es obligatorio que en EasyPort esté ajustada la dirección 1. La dirección ajustada puede leerse o ajustarse pulsando las dos teclas de fecha simultáneamente. Pulsando las dos teclas simultáneamente se guarda la dirección y se sale del modo de dirección. 120 Festo Didactic GmbH & Co. KG

121 Configuración con PLC EduTrainer Festo Didactic GmbH & Co. KG

122 Configuración con placa PLC 122 Festo Didactic GmbH & Co. KG

123 2. Conecte la fuente de alimentación de EasyPort. 3. Cargue el modelo de proceso correspondiente en CIROS Mechatronics. 4. Ajuste que el modelo de proceso sea controlado por un PLC externo. Active la orden Switch external PLC <-> internal PLC del menú Modeling. 5. La ventana Switch external PLC <-> internal PLC se abre. En las columnas Type y Program Name/OPC Server se visualiza información sobre el control del modelo de proceso: El nombre del modelo de proceso es Distributing. El modelo de proceso se controla con el PLC interno. Esta información se extrae de la entrada S7 PLC-Simulator. Festo Didactic GmbH & Co. KG

124 El PLC interno ejecuta el programa de PLC. El programa de PLC forma parte del proyecto STEP 7 MPSC_V22.s7p, con la ruta indicada. 6. Seleccione la entrada del modelo de proceso. Active el menú de contexto pulsando la tecla derecha del ratón. Seleccione la orden Switch. El control también puede cambiarse haciendo doble clic en la entrada deseada. 7. Ahora se ha introducido OPC Server en la columna Type para el modelo de proceso. En la columna Program Name/OPC Server se visualiza el nombre del servidor FestoDidactic.EzOPC.2. Esta entrada significa que las señales de proceso para el modelo de proceso Distributing se intercambian a través de un servidor OPC denominado FestoDidactic.EzOPC Cierre la ventana Switch external PLC <-> internal PLC. 124 Festo Didactic GmbH & Co. KG

125 9. Compruebe que el modelo de proceso esté en posición inicial. Si es así, active la orden Reset Workcell del menú Simulation. 10. Inicie la simulación del modelo de proceso. Para ello, seleccione la entrada Start del menú Simulation. Al iniciarse la simulación, el programa EzOPC se activa automáticamente y se visualiza en la entrada EzOPC de la barra de inicio. Festo Didactic GmbH & Co. KG

126 Nota Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación (EasyPort y la simulación del modelo de proceso) ya deben estar activados. Esto es absolutamente necesario para que las conexiones de comunicación se establezcan correctamente. 11. Haga clic en el botón EzOPC de la barra de inicio. La ventana EzOPC se abre. Aquí debe configurar la comunicación entre CIROS Mechatronics y EasyPort. 126 Festo Didactic GmbH & Co. KG

127 12. El diagrama muestra que CIROS Mechatronics está conectado al S7 PLCSIM mediante el control virtual de EzOPC. Es necesario establecer una conexión de comunicación entre CIROS Mechatronics y EasyPort. Haga clic en el botón PLC via EasyPort. Festo Didactic GmbH & Co. KG

128 13. La conexión de comunicación entre CIROS Mechatronics y EasyPort está configurada. En la tabla se indican todos los componentes instalados y se especifica si EzOPC está accediendo a ellos en ese momento. 128 Festo Didactic GmbH & Co. KG

129 14. Compruebe las entradas/salidas a través de las que deben intercambiarse los datos en el control virtual. Haga clic en la pestaña Virtual Controller. Para intercambiar datos se han predefinido 8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte el ajuste previo sin modificarlo. Sólo se necesitan los 4 primeros bytes. Festo Didactic GmbH & Co. KG

130 15. Seleccione la pestaña EasyPort. Aquí se visualiza el estado del EasyPort conectado y de sus entradas y salidas. Si hay una señal 1 en un bit de los bytes de entrada/salida, dicho bit se enciende. 16. Minimice la ventana EzOPC. 17. Cargue el programa de PLC en el PLC. 18. Inicie el PLC. 19. Inicie la simulación del modelo de proceso. 20. Maneje el modelo de proceso conforme lo ha concebido y programado en el programa de PLC. 130 Festo Didactic GmbH & Co. KG

131 5.11 Ajuste de averías en el modelo de proceso Utilice la ventana Fault Setting para ajustar errores en el ciclo de funcionamiento de un modelo de proceso. Para controlar el modelo de proceso, utilice el PLC interno y el programa de PLC de ejemplo suministrado. De este modo se asegura que el comportamiento erróneo del proceso sólo pueda ser causado por componentes del proceso. El programa de PLC no tiene fallos. Las averías sólo pueden ser ajustadas por personas autorizadas. El cuadro de diálogo para ajustar averías está protegido con palabra clave. La palabra clave por defecto es didactic y puede cambiarse en cualquier momento. Cada modelo de proceso dispone de una lista con averías posibles. Festo Didactic GmbH & Co. KG

132 Para generar una avería en los componentes de proceso enumerados, existe la información siguiente: Clase de error. Inicio de la avería. Duración de la avería. En algunos componentes pueden producirse varios errores, que se seleccionan en una lista de opciones. Significado: Reed switch displaced: el interruptor Reed se ha desplazado mecánicamente. Reed switch jammed: en el interruptor Reed hay siempre una señal 1. Cable break: en el componente hay siempre una señal 0. Short circuit - voltage: en el componente hay siempre una señal 1. Malfunction: fallo total del componente. Tubing defective: la tubería flexible neumática presenta daños, no se alcanza la presión de funcionamiento. Compressed air supply malfunction: no hay aire comprimido. Power supply malfunction: no hay tensión. La hora de inicio de la avería indica el tiempo de simulación transcurrido después de ajustar la avería. La duración de las averías se indica en segundos. Los estados de error empiezan a afectar la simulación del modelo de proceso en cuanto se activa el modo Fault Simulation. Nota El funcionamiento incorrecto sólo se guarda en modelos de usuario (user models) al cerrar el modelo de proceso. El funcionamiento incorrecto se conserva hasta que se desactiva de nuevo en la ventana Fault Setting. 132 Festo Didactic GmbH & Co. KG

133 Ajuste de averías en el modelo de proceso 1. Asegúrese de que haya un modelo de usuario cargado. El modelo de proceso se controla con el PLC interno. 2. Abra la ventana Fault Setting. Para ello, active la opción Fault Setting en Fault Simulation del menú Extras. Nota La ventana Fault Setting también se abre seleccionando la opción Workspaces del menú Window. En Teacher mode aparecen también combinaciones de ventanas de uso frecuente para el tratamiento de errores. Festo Didactic GmbH & Co. KG

134 3. Aparece el cuadro de diálogo donde se introduce la palabra clave. Introduzca la palabra clave. Si no ha cambiado la palabra clave desde la instalación de CIROS Mechatronics, la palabra clave por defecto todavía es válida. Introduzca didactic en el cuadro. La palabra clave distingue mayúsculas y minúsculas. Confirme la introducción con OK. 4. La ventana Fault Setting se abre. 134 Festo Didactic GmbH & Co. KG

135 5. Ajuste un funcionamiento incorrecto, por ejemplo, para la entrada PLC 1B1. Haga doble clic en el campo correspondiente de la columna Type. Se visualiza una lista de opciones. Abra la lista y seleccione el tipo de error, por ejemplo, Cable break. El error debe aparecer al inicio de la simulación y permanecer activado hasta que se elimine en la ventana Fault Setting. Por lo tanto, no es necesario realizar ninguna introducción en el campo de la columna Begin. El error tiene una duración arbitraria y, por lo tanto, no es necesario realizar ninguna introducción en el campo de la columna Duration. Las entradas de las columnas Begin y Duration se activan haciendo doble clic sobre ellas. Festo Didactic GmbH & Co. KG

136 6. Las averías seleccionadas se visualizan en la columna Status. 136 Festo Didactic GmbH & Co. KG

137 7. Active el modo Fault Simulation. Para ello, active la opción Fault Simulation en Fault Simulation del menú Extras. 8. Cierre el modelo de proceso para desactivar el modo del profesor. Inicio de la simulación del modelo de proceso con las averías ajustadas 1. Abra el modelo de proceso con la avería ajustada. 2. Asegúrese de que el modo Fault Simulation está activado. 3. Inicie la simulación del modelo de proceso. Festo Didactic GmbH & Co. KG

138 5.12 Eliminación de averías en el modelo de proceso Utilice la ventana Fault Localisation para eliminar funcionamientos incorrectos durante el ciclo de funcionamiento del modelo de proceso. Los funcionamientos incorrectos ajustados sólo aparecen si el modelo de proceso se controla con un programa de PLC y si el modo Fault Simulation está activado. Ejemplo Modelo de proceso Distributing: el proceso se para después de expulsar una pieza a manipular. El paso siguiente, es decir, el desplazamiento del brazo orientable a la posición Almacén, no se ejecuta. Observando y evaluando la simulación del modelo de proceso se detecta que hay tensión en el sensor 1B1, pero no en su entrada PLC correspondiente. Ello permite deducir que hay un cable roto en la entrada PLC 1B Festo Didactic GmbH & Co. KG

139 Eliminación de averías en el modelo de proceso 1. Asegúrese de que el modelo de proceso está cargado. 2. Abra la ventana Fault Localisation. Para ello, active la opción Fault Localisation en Fault Simulation del menú Extras. Festo Didactic GmbH & Co. KG

140 3. La ventana Fault Localisation se abre. 140 Festo Didactic GmbH & Co. KG

141 4. Haga doble clic en el campo No fault de la línea de la entrada PLC 1B1. Seleccione la entrada Cable break de la lista de opciones. El botón se enciende en amarillo. Si la avería se detecta correctamente, el siguiente ciclo de simulación del modelo de proceso se ejecuta sin fallos. Festo Didactic GmbH & Co. KG

142 5. En el modo del profesor, la ventana Fault Localisation tiene el aspecto siguiente: Nota Si la avería se detecta y se introduce correctamente, el siguiente ciclo de simulación del modelo de proceso se ejecuta sin fallos. Si la causa del error no se detecta correctamente, la avería sigue apareciendo. Si el error detectado e introducido incorrectamente es un sensor desplazado mecánicamente, se ha introducido un error adicional en el proceso. La avería aparece a partir del ciclo de simulación siguiente. 142 Festo Didactic GmbH & Co. KG

143 5.13 Protocolización de la eliminación de errores Todas las acciones efectuadas en la ventana Fault Localisation se registran en un archivo de protocolo. Las personas autorizadas pueden visualizar dicho archivo. El archivo de protocolo contiene una lista con las actividades ejecutadas en la ventana Fault Localisation. Las entradas contienen la información siguiente: Fecha. Hora. Los errores detectados y eliminados correctamente se marcan en verde. Festo Didactic GmbH & Co. KG

144 Visualización del archivo de protocolo 1. Abra la ventana Fault Log. Para ello, active la opción Fault Log en Fault Simulation del menú Extras. 2. Aparece el cuadro de diálogo donde se introduce la palabra clave. Introduzca la palabra clave. Si no ha cambiado la palabra clave desde la instalación de CIROS Mechatronics, la palabra clave por defecto todavía es válida. Introduzca didactic en el cuadro. La palabra clave distingue mayúsculas y minúsculas. Confirme la introducción con OK. 3. Se abre la ventana Fault Log. Nota Para borrar el acta de errores, abra el menú de contexto haciendo clic en la tecla derecha del ratón. Seleccione la orden correspondiente. 144 Festo Didactic GmbH & Co. KG

145 6. Contenido didáctico de CIROS Mechatronics CIROS Mechatronics es un producto multimedia diseñado para estudiar instalaciones de la técnica de la automatización. Los ejemplos recrean aplicaciones reales. Las propuestas de tareas se enfocan a secuencias de manipulación industriales y pretenden cubrir todos los procesos para un aprendizaje integral. CIROS Mechatronics permite practicar competencias metodológicas y de toma de decisiones. 6.1 Contenido didáctico En CIROS Mechatronics se representan modelos de proceso para instalaciones de producción de diferente complejidad. Éstas son las competencias que es posible adquirir con CIROS Mechatronics: Análisis y comprensión del funcionamiento y de la estructura de las instalaciones gobernadas por PLC. Elaboración y comprobación de programas de PLC y de instalaciones de configuración clara. Realización de una localización sistemática de errores como parte del mantenimiento de instalaciones. Las competencias anteriores incluyen todos los temas que es posible tratar con procesos simulados y se presta especial importancia al procedimiento metódico. Importancia del contenido didáctico en la práctica profesional El desarrollo industrial de los últimos años se caracteriza sobre todo por el aumento constante de la automatización, por procesos de trabajo cada vez más complejos y ciclos más rápidos. El máximo aprovechamiento de las elevadas inversiones y la producción flexible y económica son conceptos clave que se concretan en las características siguientes: Alto rendimiento de las máquinas. Reducción de los tiempos de paro. Optimización de las instalaciones. Mejora continua. Festo Didactic GmbH & Co. KG

146 6. Contenido didáctico de CIROS Mechatronics Todas las personas que están en contacto directo con una instalación deben adaptarse a innovaciones constantes. Por ejemplo, el operador efectúa pequeños trabajos de mantenimiento o reparaciones, al igual que el instalador. El encargado de mantenimiento mecánico debe comprender conceptos de la tecnología de control electrónico y eléctrico para saber cómo afectan a la mecánica, a la neumática y a la hidráulica de la instalación. Por su parte, el electricista debe tener conocimientos sobre actuadores neumáticos e hidráulicos. A partir de estas nuevas condiciones de trabajo surgen formas nuevas de colaboración. Esta nueva forma de trabajo requiere tres facultades principales: Conocimientos tecnológicos. Conocimiento de la instalación y comprensión del sistema. Competencia sociocultural. CIROS Mechatronics permite adquirir conocimientos teóricos y aplicarlos en los campos de conocimiento tecnológico y de la instalación, así como de comprensión del sistema. Los conocimientos técnicos se complementan siempre con competencias metodológicas y de toma de decisiones. 6.2 Destinatarios CIROS Mechatronics está dirigido a todas aquellas personas dedicadas a la programación de PLC y al mantenimiento o que requieran conocimientos básicos sobre estos temas. Entre éstas se cuentan las siguientes: Formación profesional Ingenieros/as mecatrónicos/as. Electricistas, p. ej., especializados/as en la técnica de la automatización. Mecánicos/as industriales. Especialización en los sectores del metal y de la electricidad. Formación en escuelas politécnicas superiores y universidades. 146 Festo Didactic GmbH & Co. KG

147 6. Contenido didáctico de CIROS Mechatronics 6.3 Conocimientos previos Para trabajar y aprender con CIROS Mechatronics se requieren los conocimientos siguientes: Conocimientos básicos de tecnología de control: estructura de una instalación técnica automatizada. Conocimientos básicos de técnica de PLC: estructura y funcionamiento de un PLC. Conocimientos básicos de la programación de PLC y de la manipulación de una herramienta de programación PLC, p. ej., el sistema de programación SIMATIC STEP 7. Conocimientos básicos de tecnología de control neumático: accionamientos, actuadores. Conocimientos básicos de sensórica: sensores de final de carrera, detectores de proximidad sin contacto. Conocimientos básicos de construcción, cableado y conexionado de tubos de instalaciones electroneumáticas. Conocimientos básicos de electrotécnica: magnitudes eléctricas, correlaciones y cálculos derivados, corrientes continua y alterna, procedimiento de medición eléctrica. Conocimientos básicos sobre lectura e interpretación de esquemas de circuitos. Conocimientos de manejo de programas de Windows. 6.4 Asignación de objetivos didácticos al plan de estudios A continuación se presentan los objetivos didácticos sobre los temas comprensión del sistema, programación de PLC y localización sistemática de errores. Éstos se han tomado del plan de estudios de ingeniería mecatrónica del año Estos contenidos han sido adaptados y evaluados, p. ej., en los planes de estudio de ingeniería electrónica del año Los estudios de ingeniería mecatrónica y electrónica son dos ejemplos de cómo se actualizan los oficios en Alemania y de cómo se adaptan al nuevo concepto didáctico. En las tablas figuran sólo los objetivos didácticos que pueden tratarse con CIROS Mechatronics. Festo Didactic GmbH & Co. KG

148 6. Contenido didáctico de CIROS Mechatronics Contenido didáctico: análisis del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación Ingeniero mecatrónico Área didáctica Área didáctica 1: análisis de relaciones funcionales en sistemas mecatrónicos Objetivos didácticos Leer y aplicar la información de la documentación técnica. Dominar los métodos necesarios para analizar y documentar relaciones funcionales. Crear e interpretar diagramas de bloques. Reconocer los flujos de señales, de materiales y de energía a partir de la documentación técnica. Área didáctica 4: estudio de los flujos de energía y de información en módulos eléctricos, neumáticos e hidráulicos. Reconocer circuitos básicos de la tecnología de control: controlar (de modo neumático e hidráulico) un cilindro de simple efecto y de doble efecto, operaciones lógicas básicas, circuitos protectores, circuitos digitales. Leer y aplicar la información de los esquemas de circuitos. Conocer las unidades de alimentación de la electrotécnica, la neumática y la hidráulica. Reconocer y describir las funciones de controles sencillos. Estructurar un control (diagrama de bloques). Conocer las señales y los valores medidos de los sistemas de mando. Área didáctica 7: realización de subsistemas mecatrónicos Conocer y describir las estructuras de subsistemas mecatrónicos. Conocer y evaluar el funcionamiento, el comportamiento de las señales y el uso de componentes (sensores y actuadores). Conocer los circuitos básicos y el funcionamiento de los actuadores. 148 Festo Didactic GmbH & Co. KG

149 6. Contenido didáctico de CIROS Mechatronics Ingeniero mecatrónico (continuación) Área didáctica Área didáctica 8: diseñar y crear sistemas mecatrónicos Objetivos didácticos Describir la estructura y el curso de las señales de un sistema mecatrónico. Analizar cómo influye el cambio de las condiciones de funcionamiento en el desarrollo del proceso. Área didáctica 9: estudio del flujo de informaciones en sistemas mecatrónicos complejos Describir la estructura de la información de un sistema (estructura de señales, generación y transporte de señales) a partir de esquemas de circuitos. Relacionar los componentes eléctricos, mecánicos, neumáticos e hidráulicos. Analizar las señales (binarias, analógicas, digitales) y relacionarlas con posibles fuentes de error. Utilizar procedimientos de diagnóstico asistidos por ordenador, p. ej., funciones de prueba y de diagnóstico del sistema de programación o del sistema de bus. Área didáctica 11: puesta en funcionamiento, localización de errores y reparación Área didáctica 13: entrega de sistemas mecatrónicos a clientes Analizar sistemas mecatrónicos a partir de documentación técnica y dividir la estructura en bloques funcionales. Describir sistemas mecatrónicos. Elaborar instrucciones de utilización y documentación. Festo Didactic GmbH & Co. KG

150 6. Contenido didáctico de CIROS Mechatronics Contenido didáctico: programación de PLC y prueba del programa Ingeniero mecatrónico Área didáctica Área didáctica 7: realización de subsistemas mecatrónicos Objetivos didácticos Conocer la estructura y el funcionamiento de un PLC. Esbozar y documentar controles para aplicaciones sencillas. Programar procesos sencillos de control con PLC: conexiones lógicas, funciones de memoria, temporizadores, contadores. Programar, conforme a DIN EN , en uno de los lenguajes de programación de PLC: diagrama de contactos, diagrama de funciones o lista de instrucciones. Documentar los controles en diagramas de funciones conforme a DIN EN Área didáctica 8: diseñar y crear sistemas mecatrónicos Programar sistemas mecatrónicos en uno de los lenguajes de programación: diagrama de contactos, diagrama de funciones, lista de instrucciones, lenguaje de pasos secuenciales. Programar la parte del modo de funcionamiento. Programar el control secuencial. Área didáctica 9: estudio del flujo de informaciones en sistemas mecatrónicos complejos Área didáctica 11: puesta en funcionamiento, localización de errores y reparación Utilizar procedimientos de diagnóstico asistidos por ordenador, p. ej., funciones de prueba y de diagnóstico del sistema de programación. Eliminar errores en el programa de PLC. 150 Festo Didactic GmbH & Co. KG

151 6. Contenido didáctico de CIROS Mechatronics Contenido didáctico: localización sistemática de errores en las instalaciones Ingeniero mecatrónico Área didáctica Área didáctica 4: estudio de los flujos de energía y de información en módulos eléctricos, neumáticos e hidráulicos. Área didáctica 7: realización de subsistemas mecatrónicos Área didáctica 8: diseñar y crear sistemas mecatrónicos Área didáctica Localizar errores en módulos sencillos con ayuda de la técnica de medición. Comprobar controles para aplicaciones sencillas, p. ej., analizando las señales. Reconocer errores analizando las señales de las interfaces; eliminar las causas de error. Simulación con ordenador. Área didáctica 9: estudio del flujo de informaciones en sistemas mecatrónicos complejos Área didáctica 11: puesta en funcionamiento, localización de errores y reparación Analizar las señales (binarias, analógicas, digitales) y relacionarlas con posibles fuentes de error. Utilizar procedimientos de diagnóstico asistidos por ordenador, p. ej., funciones de prueba y de diagnóstico del sistema de programación. Conocer métodos para localizar errores en sistemas eléctricos, neumáticos e hidráulicos. Realizar análisis de averías. Dominar y aplicar la localización sistemática de errores. Conocer las causas de error típicas. Utilizar sistemas de diagnóstico de manera selectiva. Documentar errores. Elaborar protocolos de puesta en marcha. Festo Didactic GmbH & Co. KG

152 6. Contenido didáctico de CIROS Mechatronics 6.5 Concepto didáctico de CIROS Mechatronics CIROS Mechatronics es un producto multimedia diseñado para estudiar instalaciones de la técnica de la automatización. Las instalaciones son de diferente complejidad y pueden programarse con flexibilidad. Ello permite plantear propuestas de tareas conforme a los requerimientos y el conocimiento previo de los alumnos. Por ejemplo, es posible estudiar el funcionamiento de componentes individuales o programar y probar el modo de funcionamiento de una instalación. Los procesos simulados tienen una orientación eminentemente didáctica: Representan procesos con gran realismo. La posibilidad de experimentar con modelos de proceso permite familiarizarse con la experiencia de trabajar en la instalación real y practicar y afianzar los conocimientos teóricos. La experimentación con los procesos simulados permite transformar el conocimiento teórico en competencias prácticas. CIROS Mechatronics permite al alumno aprender haciendo y avanzar a su propio ritmo: La instalación simulada funciona como una instalación real. De este modo, el alumno detecta inmediatamente si, p. ej., ha programado correctamente la secuencia de la instalación. Los errores de operación también quedan en evidencia sin causar daños en la instalación. Todo ello permite al alumno analizar y evaluar la instalación. Según sus necesidades, el alumno tiene acceso a documentación técnica sobre los modelos de proceso. El alumno puede practicar sus conocimientos y competencias en un gran número de modelos de proceso. 152 Festo Didactic GmbH & Co. KG

153 6. Contenido didáctico de CIROS Mechatronics Cómo contribuye CIROS Mechatronics al aprendizaje? CIROS Mechatronics es un medio didáctico diferente que se caracteriza por estar asistido por ordenador. Así, las clases pueden diseñarse de manera variada e interesante para el alumno. El realismo de los modelos de proceso permite profundizar y afianzar conocimientos y competencias adquiridos en instalaciones reales. En los procesos simulados se aíslan y prueban estados que serían demasiado peligrosos en instalaciones reales. Incluso sin una instalación real, los alumnos aprenden de manera eficiente, realista y práctica. Una única instalación real ofrece múltiples posibilidades como instalación simulada, lo que incrementa su disponibilidad como herramienta para la clase. Los mundos real y virtual de la técnica de automatización pueden combinarse de manera aleatoria y adaptarse a las exigencias del proceso de aprendizaje. Todas las instalaciones simuladas en CIROS Mechatronics están también disponibles como instalaciones reales. Así, proporcionan los complementos y las combinaciones ideales para la clase. Las actividades y competencias que sólo pueden adquirirse en las instalaciones reales no se sustituyen por otras, sino que completan o se realizan las tareas previas o posteriores necesarias. La simulación es una moderna herramienta para trabajar con instalaciones de la técnica de la automatización. Ejemplo 1: Para que los programas de PLC y la estructuración de una instalación se acaben al mismo tiempo, se utilizan las simulaciones correspondientes para probar el programa de PLC. Ejemplo 2: Como las instalaciones de producción deben tener tiempos de paro lo más reducidos posibles, el personal de manejo y de mantenimiento suele formarse e instruirse en la instalación simulada. Festo Didactic GmbH & Co. KG

154 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics CIROS Mechatronics es una plataforma que permite conocer y analizar una instalación de manera muy diversa. La sistematicidad de los procedimientos y los conocimientos adquiridos pueden aplicarse a cualquier tipo de instalación y, por supuesto, también a instalaciones reales. Usted carga un modelo de proceso en CIROS Mechatronics y, durante su simulación, puede manejarlo, monitorizarlo y analizarlo. El proceso se desarrolla del modo predefinido en el programa de PLC suministrado. Este programa visualiza una secuencia y un manejo posibles del proceso. El modelo de proceso también puede ser controlado por otro programa de PLC. Condición previa El modelo de proceso seleccionado está en perfecto estado y no presenta fallos. El modelo de proceso seleccionado se controla con el PLC interno. Un programa de PLC STEP 7 correcto está disponible como programa de ejemplo. El programa de ejemplo se carga en el PLC interno. 7.1 Objetivos didácticos CIROS Mechatronics permite adquirir los conocimientos siguientes: Objetivo principal Analizar y comprender instalaciones de la técnica de la automatización a partir de la documentación técnica y del proceso simulado. Objetivos secundarios Reconocer la función y el funcionamiento de cada uno de los componentes. Estructurar la instalación en bloques funcionales para reconocer la estructura del sistema. Reconocer y seguir el flujo de las señales, del material y de la energía. 154 Festo Didactic GmbH & Co. KG

155 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics Reconocer el comportamiento de control y la secuencia de la instalación a partir del diagrama de funciones. Aprender el manejo de la instalación. Comprender el producto y la técnica de procesamiento. Examinar la instalación a partir del proceso simulado. Utilizar la documentación técnica para analizar la instalación. La documentación técnica se compone de: diagrama de funciones, esquemas de circuitos, instrucciones de utilización, instrucciones de puesta en funcionamiento, hojas de datos. Identificar las ventajas de un proceso simulado para la secuencia operativa. 7.2 Métodos Para comprender y analizar una instalación, es necesario estructurarla. Una instalación puede estructurarse en los campos siguientes: estructura del sistema y de control, estructura mecánica, técnica del accionamiento, actuadores, sistema de control, emisores de señales y alimentación de energía. Nº Campo Partes integrantes y componentes 1 Estructura del sistema y de control Diagramas de flujo del programa, diagramas de funciones y descripción 2 Estructura mecánica Unidad de apoyo y de montaje, unidades funcionales, regulación 3 Técnica del accionamiento Sistema eléctrico, hidráulica, neumática, mecánica 4 Actuadores Sistema eléctrico, hidráulica, neumática, mecánica 5 Sistema de control Sistema eléctrico de control por relés, PLC, neumática, CNC, controles de robots 6 Emisores de señales Sensores binarios, analógicos y digitales 7 Alimentación de energía Sistema eléctrico, hidráulica, neumática Estructura de una instalación Festo Didactic GmbH & Co. KG

156 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics La estructura que se expone más abajo sirve de guía para proceder sistemáticamente durante el examen y el análisis de la instalación. Las preguntas referentes a cada uno de los campos proporcionan una orientación sobre los puntos que debe examinar en cada uno de los campos. Preguntas Campo Estructura del sistema y de control Qué función desempeña la instalación? Qué debe producir la instalación? Cómo está definido el desarrollo del trabajo de la instalación? Qué funciones de manejo existen? Qué funciones de visualización existen? Qué tipo de control existe (mando combinatorio, control secuencial)? De qué unidades funcionales se compone la instalación? Qué elementos están conectados en red, las unidades funcionales o los componentes? Qué sistema bus se utiliza (PROFIBUS, AS-i, Ethernet, otros)? Qué información se intercambia dentro de la instalación? Qué información se intercambia con otras instalaciones o con procesos de nivel superior? Qué forma adopta el flujo de materiales? Qué forma adopta el flujo de señales? Qué forma adopta el flujo de energía? Qué forma adopta el flujo de informaciones? Qué opciones hay para seguir el flujo de señales? Documentos Diagramas de flujo del programa. Diagrama de funciones. Diagramas de funciones. Descripción. Instrucciones de utilización. Instrucciones de puesta en funcionamiento. 156 Festo Didactic GmbH & Co. KG

157 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics Preguntas Campo Técnica del accionamiento Qué actuadores existen (actuador lineal, actuador giratorio, actuador de rotación, motor eléctrico)? Qué técnica del accionamiento se utiliza (sistema eléctrico, neumática, hidráulica)? Documentos Esquemas de circuitos. Hojas de datos. Preguntas Campo Actuadores Qué actuadores existen? Cómo se accionan los actuadores (eléctrica, neumática o hidráulicamente)? Qué valor alcanza la tensión de mando en los actuadores accionados eléctricamente? Qué interfaces existen entre la parte de procesamiento de señales y la unidad de potencia? Cómo se comportan los actuadores en caso de parada de emergencia? De qué posibilidades de visualización de estados disponen los actuadores? Documentos Esquemas de circuitos. Hojas de datos. Preguntas Campo Sistema de control Cómo se efectúa el control (PLC, sistema de control por relés, control de robot, CNC, control neumático)? Qué energía de control requiere el PLC? Qué tensión existe en las entradas PLC? Qué tensión existe en las salidas PLC? Se está utilizando un sistema bus? Qué sistema de bus de campo forma parte del sistema de control? Documentos Esquemas de circuitos. Hojas de datos. Festo Didactic GmbH & Co. KG

158 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics Preguntas Campo Emisores de señales Qué emisores de señales existen (binarios, analógicos, digitales)? Qué emisores de señales electrónicos existen (sensores ópticos, inductivos, capacitivos, magnéticos)? De qué tipo (polaridad de la señal de salida) son los sensores electrónicos (PNP, NPN)? Qué sensores accionados mecánicamente existen? Qué sensores de presión existen? De qué posibilidades de visualización de estados disponen los sensores? Documentos Esquemas de circuitos. Hojas de datos. Preguntas Campo Alimentación de energía Qué alimentación de energía se utiliza? Qué valor alcanza la presión de funcionamiento al utilizar alimentación de energía neumática o hidráulica? Se utiliza corriente continua o alterna? Qué valor alcanza la tensión de funcionamiento (24 V o 230 V)? Documentos Esquemas de circuitos. Hojas de datos. 158 Festo Didactic GmbH & Co. KG

159 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics 7.3 Funciones auxiliares de CIROS Mechatronics CIROS Mechatronics facilita el examen y el análisis de la instalación con las funciones siguientes: Simulación del modelo de proceso y ejecución del programa de PLC en el PLC interno. Ventanas para entradas y salidas PLC: visualización de las entradas y salidas PLC. Ventana Manual Operation: observación de los estados y las actividades de los procesos. Ventana Manual Operation: ajuste de puntos de parada (puntos de interrupción) para observar paso a paso la secuencia de la instalación. Ventana Manual Operation: activación de puntos de parada (puntos de interrupción) para detener el proceso en un paso determinado. CIROS Mechatronics Assistant. publicación de información on-line, como esquemas de circuitos para el modelo de proceso. 7.4 Ejemplo Examen de la secuencia de la estación de distribución Ejercicio Examine la secuencia de la estación de distribución. Utilice la lista de comprobación que contiene la estructura de la instalación. Responda las preguntas siguientes: Cómo está definida la posición inicial de la instalación? Para qué sirve la función Reset? Qué condición previa para el inicio está configurada? Incluye ésta la ejecución de la función Reset? Cómo se comporta la estación de distribución cuando ya no quedan piezas a manipular? No queda ninguna pieza a manipular en el almacén apilador. Qué debe hacer usted para que la instalación reanude correctamente el funcionamiento? Festo Didactic GmbH & Co. KG

160 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics Ejecución 1. Cargue el modelo de proceso Distributing. Asegúrese de que el modelo de proceso se controla mediante el programa de PLC de ejemplo del PLC interno. Esto siempre es así para los modelos de referencia. 2. La instalación se estructura en los bloques funcionales almacén apilador, actuador giratorio y sistema eléctrico. El PLC también forma parte del sistema eléctrico. 160 Festo Didactic GmbH & Co. KG

161 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics 3. Consulte la documentación técnica para averiguar la posición inicial y las condiciones previas de inicio de la instalación. Para ello, abra la ayuda on-line del modelo de proceso. Seleccione la opción Help on Workcell del menú Help. La información se encuentra en los capítulos La estación de distribución y Documentación técnica. Festo Didactic GmbH & Co. KG

162 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics Resultado Posición inicial: cilindro de empuje extendido (1B2=1), brazo orientable en el almacén (3B1=1) y ninguna pieza a manipular sujeta por succión (2B1=0). La función Reset coloca la instalación en posición inicial. La condición previa de inicio se cumple cuando se ha ejecutado el Reset y la estación está en posición inicial. 4. Inicie la simulación del modelo de proceso. Para ello, active la orden Start del menú Simulation. 5. Maneje el proceso utilizando los pulsadores e interruptores de la consola de control. Ejecute primero la función Reset. Haga clic primero en el pulsador verde Reset encendido. A continuación, coloque dos piezas a manipular en el almacén. Haga clic en la pieza que desea seleccionar de la mesa. Haga clic en la pieza a manipular simulada de la estación de distribución. Inicie la secuencia del proceso. Haga clic en el pulsador Start. Ahora puede seguir la secuencia del proceso. 162 Festo Didactic GmbH & Co. KG

163 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics 6. Si ya no quedan piezas a manipular en el almacén, el brazo orientable se detiene en la posición de la estación adyacente. El avisador luminoso Q1 está encendido. En el esquema del circuito, el avisador luminoso se denomina P3. 7. Llene el almacén de piezas. Al finalizar el llenado, confírmelo haciendo clic en el pulsador Start encendido. Festo Didactic GmbH & Co. KG

164 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics 8. Para ejecutar paso a paso la secuencia de la instalación, con el fin de poder observar mejor el proceso, abra la ventana Manual Operation. Haga clic en la opción Manual Operation del menú Modeling. Marque todas las actividades de los procesos y ajuste puntos de parada en ellas. Active el menú de contexto pulsando la tecla derecha del ratón. Seleccione Stop at Value Change. Inicie la simulación del modelo de proceso. La simulación se detiene cada vez que cambia el valor. El paso siguiente se ejecuta al reiniciar la simulación. 164 Festo Didactic GmbH & Co. KG

165 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics 9. Las señales del proceso se siguen en el indicador del estado de la ventana Manual Operation o mediante los LED de los componentes de proceso. 10. Haciendo clic en los LED o en la conexión de aire de los componentes se obtiene información sobre la denominación de los componentes del proceso en el esquema de circuito. Nota Si el modelo de proceso alcanza un estado en el no se puede o no se desea seguir trabajando, coloque de nuevo el modelo de proceso en la posición inicial. Pare la simulación. Seleccione la orden Reset Workcell del menú Simulation. 7.5 Ejemplo Determinación de los componentes de la estación de distribución Ejercicio Examine la estructura de la estación de distribución. Utilice la lista de comprobación que contiene la estructura de la instalación y preguntas relacionadas. Responda las preguntas siguientes: Con qué válvula se acciona el actuador giratorio? Cómo se genera el vacío? Cómo se denominan las bobinas magnéticas de la válvula que expulsa las piezas a manipular? Qué sensor comprueba el nivel de llenado del almacén? Cuántas entradas y salidas PLC se requieren para controlar la estación de distribución? Festo Didactic GmbH & Co. KG

166 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics Ejecución 1. Cargue el modelo de proceso Distributing. Asegúrese de que el modelo de proceso se controla mediante el programa de PLC de ejemplo del PLC interno. Esto siempre es así para los modelos de referencia. 166 Festo Didactic GmbH & Co. KG

167 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics 2. Consulte la documentación técnica para obtener información sobre los componentes de proceso y sus denominaciones en el esquema de circuito. Para ello, abra la ayuda on-line del modelo de proceso. Seleccione la opción Help on Workcell del menú Help. La información se encuentra en el capítulo Documentación técnica. Festo Didactic GmbH & Co. KG

168 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics Resultado El actuador giratorio se acciona con dos electroválvulas de 3/2 vías. Esta combinación de válvulas funciona como una electroválvula de 5/3 vías, centro a presión. La denominación en el esquema de circuito de la placa de válvula es 3V1. El vacío se genera con una electroválvula de 2/2 vías. La segunda electroválvula de 2/2 vías genera un impulso de expulsión que asegura la expulsión una vez desconectado el vacío. La denominación en el esquema de circuito de la placa de válvula es 2V1. Todas las válvulas se encuentran en un terminal. La bobina magnética de la válvula 1V1 para accionar el cilindro de empuje se denomina 1M1. El nivel de llenado del almacén se comprueba con el sensor óptico denominado B4 en el esquema de circuito. 3. Observe los componentes de proceso en el propio modelo de proceso. Haga clic en el LED o en la conexión de aire para visualizar su denominación. Para aumentar o girar componentes, utilice las funciones del menú View. El ajuste por defecto del modelo de proceso se restablece activando la opción Standard Views del menú View. A continuación, seleccione Default Setting. 168 Festo Didactic GmbH & Co. KG

169 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics 4. Determine el número de entradas y salidas PLC necesarias para controlar el proceso. Para obtener más información al respecto, consulte la documentación técnica de la ayuda on-line. Las entradas y salidas PLC y sus estados también pueden visualizarse en una ventana propia para el modelo de proceso. Estas ventanas se visualizan por defecto. Si no es así, active la opción Inputs/Outputs del menú View. Seleccione Show Inputs y Show outputs. Resultado El control del proceso requiere 12 entradas PLC y 8 salidas PLC. El resto de las entradas y salidas visualizadas pueden utilizarse para ampliar el control. Festo Didactic GmbH & Co. KG

170 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics 7.6 Ejemplo Seguimiento del flujo de señales y de energía del modelo de proceso Distributing Ejercicio Examine el flujo de señales y de energía de la estación de distribución. Siga el flujo de señales del sensor 1B1 hasta la entrada PLC correspondiente. Siga el flujo de señales y de energía desde la salida PLC 3M1 hasta el actuador neumático. Responda también las preguntas siguientes: Con qué entrada PLC está conectado el sensor 2B2? Con qué entrada PLC está conectado el sensor B4? Qué actuador se acciona con la bobina magnética 1M1? Con qué salida PLC está conectado el generador de vacío? Ejecución 1. Cargue el modelo de proceso Distributing. Asegúrese de que el modelo de proceso se controla mediante el programa de PLC de ejemplo del PLC interno. Esto siempre es así para los modelos de referencia. 170 Festo Didactic GmbH & Co. KG

171 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics 2. Consulte la documentación técnica para obtener información sobre el flujo de señales y de energía del sensor 1B1 y de la salida PLC 3M1. Para ello, abra la ayuda on-line del modelo de proceso. Seleccione la opción Help on Workcell del menú Help. La información se encuentra en el capítulo Documentación técnica. Resultado El sensor 1B1 está conectado a la entrada PLC 1B1 (E0.2). La salida PLC 3M1 (A0.3) controla la bobina magnética 3M1 de la válvula 3V1. 3. Ponga el modelo de proceso en posición inicial. Seleccione la orden Reset Workcell del menú Simulation. 4. Inicie la simulación. Para ello, active la orden Start del menú Simulation. 5. Determine en qué lugar de la instalación se encuentran los componentes cuyo flujo de señales y de energía está examinando. Los componentes se reconocen por su denominación en el esquema de circuito. 6. Maneje el proceso utilizando los pulsadores e interruptores de la consola de control. Ejecute primero la función Reset. Haga clic primero en el pulsador verde Reset encendido. A continuación, coloque piezas a manipular en el almacén haciendo clic en las piezas situadas en la estación. Inicie la secuencia del proceso. Haga clic en el pulsador Start. Ahora puede seguir la secuencia del proceso. Festo Didactic GmbH & Co. KG

172 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics 7. Ejecute paso a paso la secuencia de la instalación para poder observarlo mejor. Abra la ventana Manual Operation. Haga clic en la opción Manual Operation del menú Modeling. Marque todas las actividades de los procesos y ajuste puntos de parada en ellas. Active el menú de contexto pulsando la tecla derecha del ratón. Seleccione Stop at Value Change. Inicie la simulación del modelo de proceso. La simulación se detiene cada vez que cambia el valor. El paso siguiente se ejecuta al reiniciar la simulación. 172 Festo Didactic GmbH & Co. KG

173 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics 8. Observe el flujo de señales del sensor 1B1. El sensor 1B1 está conectado con la entrada PLC 1B1 o con STATION_1B1. El estado del sensor se visualiza con el LED del sensor. El estado de conmutación del sensor también puede seguirse en la ventana Manual Operation. Si el sensor 1B1 se activa, en la entrada PLC STATION_1B1 hay una señal 1. El estado de las entradas PLC se visualiza en la ventana Inputs. Para abrir la ventana, seleccione la opción Inputs/Outputs del menú View. Seleccione Show Inputs. Festo Didactic GmbH & Co. KG

174 7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS Mechatronics 9. Observe el flujo de señales y de energía de la salida PLC STATION_3M1. La salida PLC STATION_3M1 está conectada con la bobina magnética 3M1. El estado de la salida PLC se visualiza en la ventana Outputs. Para abrir la ventana, seleccione la opción Inputs/Outputs del menú View. Seleccione Show Outputs. Si en la salida PLC hay una señal 1, en la bobina magnética 3M1 también hay tensión. El LED de la bobina magnética está encendido. Si simultáneamente hay una señal 0 en la bobina magnética 3M2, la válvula 3V1 se activa. El brazo orientable se desplaza a la posición Almacén. 174 Festo Didactic GmbH & Co. KG

175 8. Exploración del modo de funcionamiento de los componentes de una instalación en CIROS Mechatronics El examen de una instalación puede concentrarse en conocer los componentes. En este caso, la instalación no se controla con un programa de PLC. Para examinar detalladamente el funcionamiento y el comportamiento de un componente, en CIROS Mechatronics los actuadores individuales puede accionarse manualmente, como en la instalación real. El accionamiento manual genera una señal eléctrica en la bobina magnética seleccionada, la válvula se activa conforme a las señales aplicadas y controla el actuador. El accionamiento manual le permite controlar partes determinadas de la instalación, seguir el flujo de señales y de energía y reconocer interfaces para así analizar sistemáticamente y comprender la instalación. Condición previa El modelo de proceso seleccionado funciona correctamente y no presenta averías. El modelo de proceso seleccionado no se controla con el PLC interno. Las energías de trabajo corriente y aire comprimido están activadas. 8.1 Objetivos didácticos CIROS Mechatronics permite adquirir los conocimientos siguientes: Objetivo principal Conocer los componentes de la técnica de la automatización de una instalación: funcionamiento, elementos de indicación del estado, características mecánicas. Festo Didactic GmbH & Co. KG

176 8. Exploración del modo de funcionamiento de los componentes de una instalación en CIROS Mechatronics Objetivos secundarios Conocer el funcionamiento de los sensores y de los finales de carrera. Reconocer los campos de aplicaciones de los sensores ópticos, magnéticos, inductivos y capacitivos. Conocer el motor a corriente continua como ejemplo de actuador eléctrico. Conocer ejemplos para actuadores lineales neumáticos y para actuadores de rotación. Conocer la estructura y el funcionamiento de las válvulas electroneumáticas. Examinar y comprender los flujos de señales y de energía de los componentes. Comprender los circuitos electroneumáticos. Conocer los elementos de indicación del estado de los componentes eléctricos y utilizarlos para seguir las señales. 8.2 Métodos Para conocer una instalación o una parte de ella, proceda sistemáticamente. Para ello, puede utilizar las instrucciones de procedimiento del capítulo Funciones auxiliares de CIROS Mechatronics CIROS Mechatronics facilita el examen de la instalación con las funciones siguientes: Simulación del modelo de proceso. No hay ningún programa de PLC activo. Ventana Manual Operation: observación de los estados y las actividades de los procesos. Ventana Manual Operation: activación de actividades individuales de los procesos. CIROS Mechatronics Assistant. publicación de información on-line, como esquemas de circuitos para el modelo de proceso. 176 Festo Didactic GmbH & Co. KG

177 8. Exploración del modo de funcionamiento de los componentes de una instalación en CIROS Mechatronics 8.4 Ejemplo Examen del funcionamiento del cilindro de empuje en el módulo almacén apilador Ejercicio Examine el funcionamiento del almacén apilador. Responda las preguntas siguientes: Cómo está definida la posición inicial del almacén apilador? Qué estado tiene el cilindro de empuje en la posición inicial? Cómo se sabe si el cilindro de empuje está extendido o retraído? Con qué válvula se acciona el cilindro de empuje? Cómo se denominan las bobinas magnéticas de la válvula que acciona el cilindro de empuje? Cómo se sabe si hay tensión en la bobina magnética? Qué tipo de sensor detecta las piezas a manipular (inductivo, capacitivo, óptico)? Qué señal está activada en el sensor que detecta las piezas a manipular cuando hay una pieza en el almacén? Festo Didactic GmbH & Co. KG

178 8. Exploración del modo de funcionamiento de los componentes de una instalación en CIROS Mechatronics Ejecución 1. Cargue el modelo de proceso Stacking Magazine. El almacén apilador no incluye ningún programa de PLC de ejemplo. Nota Para examinar componentes individuales de un modelo de proceso que disponga de un programa de PLC de ejemplo, proceda como sigue: Cargue el modelo de proceso controlado con el PLC interno. Abra la ventana Manual Operation. Active el menú de contexto pulsando la tecla derecha del ratón. Seleccione la orden Disconnect all Controllers. Examine la instalación con ayuda del accionamiento manual. Una vez finalizado el examen y para volver a controlar el modelo de proceso con el PLC interno, conecte la simulación del modelo de proceso con el PLC interno. Active el menú de contexto pulsando la tecla derecha del ratón. Seleccione la orden Restore I/O Connections. 178 Festo Didactic GmbH & Co. KG

179 8. Exploración del modo de funcionamiento de los componentes de una instalación en CIROS Mechatronics 2. Determine los componentes que conforman el almacén apilador. Esta información se averigua haciendo clic en el LED o en la alimentación de aire de los componentes. Para obtener más información, consulte la documentación técnica. La documentación técnica está disponible en la ayuda on-line. Para ello, abra la ayuda on-line del modelo de proceso. Seleccione la opción Help on Workcell del menú Help. La información se encuentra en el capítulo Documentación técnica. Festo Didactic GmbH & Co. KG

180 8. Exploración del modo de funcionamiento de los componentes de una instalación en CIROS Mechatronics Resultado El cilindro de empuje separa las piezas a manipular. Dos sensores registran las posiciones finales del cilindro de empuje: el sensor 1B1 (cilindro de empuje retraído) y el sensor 1B2 (cilindro de empuje extendido). La válvula que acciona el cilindro de empuje es una electroválvula de 5/2 vías denominada 1V1. La bobina magnética 1M1 controla la válvula 1V1. El sensor óptico B4 detecta si hay piezas a manipular en el almacén. 3. Asegúrese de que el almacén apilador se encuentra en la posición inicial. Seleccione la orden Reset Workcell del menú Simulation. En la posición inicial, el cilindro de empuje está extendido. 4. Inicie la simulación del modelo de proceso. Para ello, active la orden Start del menú Simulation. 180 Festo Didactic GmbH & Co. KG

181 8. Exploración del modo de funcionamiento de los componentes de una instalación en CIROS Mechatronics 5. Abra la ventana Manual Operation. Seleccione la opción Manual Operation del menú Modeling. 6. Coloque una pieza a manipular en el almacén haciendo clic en una de las piezas situadas en la placa ranurada. Compruebe cómo cambia el estado del sensor B4. El estado de conmutación del sensor se visualiza en el LED del sensor. El estado del sensor también se visualiza en la ventana Manual Operation. Resultado No hay ninguna pieza a manipular: B4=1, Hay una pieza a manipular: B4=0. Festo Didactic GmbH & Co. KG

182 8. Exploración del modo de funcionamiento de los componentes de una instalación en CIROS Mechatronics 7. Expulse una pieza a manipular del almacén poniendo una señal 1 en la bobina magnética 1M1. Haga doble clic en la línea 1 de las actividades del proceso. La bobina magnética 1M1 se pone al valor 1 y el cilindro de empuje expulsa una pieza a manipular. En la simulación no se representan los tubos flexibles. Una conexión azul indica que el aire comprimido está aplicado. 182 Festo Didactic GmbH & Co. KG

183 8. Exploración del modo de funcionamiento de los componentes de una instalación en CIROS Mechatronics 8. Vuelva a colocar el eyector en el almacén. Para ello, haga doble clic de nuevo en la línea 1 de las actividades del proceso. El doble clic cambia el valor de la bobina magnética de 1 a 0. El cilindro de empuje vuelve a extenderse. 9. Retire la pieza a manipular expulsada. Para ello, haga doble clic en la línea 2 de las actividades del proceso. La pieza a manipular se retira. Festo Didactic GmbH & Co. KG

184 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC CIROS Mechatronics ofrece una gran variedad de modelos de proceso para aplicaciones industriales típicas de la técnica de la automatización. Usted define la secuencia del proceso, que puede ser sencilla o compleja, y elabora el programa de PLC en el sistema de programación y para el PLC que considere conveniente. Por último, controla el modelo de proceso con el programa de PLC. Este proceso permite detectar inmediatamente si el programa de PLC funciona de manera correcta. Si se producen errores, puede utilizar las opciones de prueba y de diagnóstico del sistema de programación para localizarlos y eliminarlos. Los puntos fuertes de CIROS Mechatronics como parte de la programación de PLC son: Práctica de un procedimiento sistemático para generar el programa PLC. Prueba sistemática del programa de PLC en el proceso simulado. Una ventaja es que las instalaciones para los modelos de proceso existen en la realidad y permiten ejecutar una puesta en funcionamiento completa con los programas de PLC probados. Condición previa El modelo de proceso seleccionado funciona correctamente y no presenta averías. El modelo de proceso seleccionado se controla con un PLC externo. 9.1 Objetivos didácticos CIROS Mechatronics es una herramienta del proceso para generar programas de PLC que permite adquirir los conocimientos siguientes: Objetivo didáctico principal para principiantes Diseñar, generar y probar programas de PLC para realizar movimientos sencillos. 184 Festo Didactic GmbH & Co. KG

185 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC Objetivos didácticos secundarios para principiantes Describir la estructura y el funcionamiento de un PLC. Enumerar las diferencias entre el PLC y los sistemas de control por relés. Efectuar problemas sencillos de control con funciones lógicas básicas (y temporizadores). Programar problemas sencillos de control, conforme a DIN EN , en uno de los lenguajes de programación de PLC: diagrama de contactos, diagrama de funciones o lista de instrucciones. Probar programas de PLC para problemas sencillos de control. Resolver sistemáticamente problemas sencillos de control desde la propuesta de la tarea, pasando por su análisis, solución, programación, comprobación y documentación. Objetivo didáctico principal para alumnos avanzados Diseñar, generar y probar programas de PLC para realizar movimientos complejos. Objetivos didácticos secundarios para alumnos avanzados Programar controles secuenciales en el lenguaje de pasos secuenciales, conforme a DIN EN Programar la parte del modo de funcionamiento. Emplear las opciones de diagnóstico y de prueba del sistema de programación de PLC. Resolver sistemáticamente problemas complejos de control desde la propuesta de la tarea, pasando por su análisis, solución, programación, comprobación y documentación. 9.2 Métodos Los programas de PLC o los programas de mando generales son una parte esencial de una instalación de la técnica de la automatización. Para que los programas de PLC funcionen sin faltas y sean económicos y fáciles de manejar, deben diseñarse de manera sistemática, estructurarse correctamente y documentarse con gran detalle. Festo Didactic GmbH & Co. KG

186 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC La experiencia demuestra que los programas de PLC deben desarrollarse en fases. La estructuración en fases o en secciones permite trabajar de manera sistemática y controlada. Además, los claros resultados obtenidos pueden comprobarse para saber si cumplen la propuesta de la tarea. Fases Actividades de la fase Resultado/documentos de las fases Especificación (descripción del problema de control) Planificación y diseño (descripción de la solución) Realización (implementación de la solución) Puesta en funcionamiento (integración y prueba de la solución) Describir la instalación Definir la secuencia de la instalación Planificar la instalación Definir los requerimientos de la tecnología de control (parada de emergencia, modos de funcionamiento, visualización, etc.) Diseñar el programa de PLC (representación formal de la secuencia y de la lógica del programa de PLC) Programar el programa de PLC Simular y probar partes del programa y el programa completo Estructura de la instalación Probar y poner en funcionamiento el control Describir el funcionamiento Plan de instalación Esquema técnico Esquemas del circuito Lista de piezas Solución en forma de tabla lógica de funciones o de esquema lógico conforme a IEC para mandos combinatorios Solución en forma de diagrama de funciones conforme a DIN EN para controles secuenciales Diagramas de funciones Definir módulos de software Programa de PLC comentado en uno de los lenguajes de programación conforme a DIN EN Programa de PLC preparado para funcionar Informe de puesta en funcionamiento Soporte de datos con programa de PLC Documentación completa Fases para solucionar sistemáticamente un problema de control 186 Festo Didactic GmbH & Co. KG

187 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 9.3 Funciones auxiliares de CIROS Mechatronics CIROS Mechatronics facilita la programación de PLC con las funciones siguientes: Modelos de proceso realistas de aplicaciones industriales típicas de complejidad variable. Simulación del modelo de proceso. Control del modelo de proceso a través de la interface OPC con cualquier tipo de PLC (p. ej., con S7-PLCSIM). Ventanas para entradas y salidas PLC: visualización de las entradas y salidas PLC. Ventana Manual Operation: observación de los estados y las actividades de los procesos. CIROS Mechatronics Assistant. publicación de información on-line, como la descripción de la instalación o esquemas de circuitos. 9.4 Ejemplo Programación del indicador de posición inicial del modelo de proceso Distributing Ejercicio El avisador luminoso P1 de la estación de distribución debe estar encendido cuando la estación se encuentra en posición inicial. Condiciones límite Debe utilizarse la documentación técnica de la estación, como los esquemas de circuitos y la tabla de símbolos. Ésta se encuentra en CIROS Mechatronics Assistant. Su tarea Represente el problema de control en forma de esquema lógico. Programe el problema de control en uno de estos lenguajes: diagrama de contactos, diagrama de funciones o lista de instrucciones. Pruebe el programa de PLC con el modelo de proceso simulado. Festo Didactic GmbH & Co. KG

188 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC Ejecución con el sistema de programación STEP 7 y el Soft-PLC S7-PLCSIM 1. Inicie CIROS Mechatronics. 2. Cargue el modelo de proceso Distributing. El modelo de proceso se controla con un PLC externo. La condición previa es que el servidor OPC se visualice en la columna Type de la ventana Switch external PLC <-> internal PLC. Si no es así, haga doble clic en la línea. 188 Festo Didactic GmbH & Co. KG

189 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 3. Consulte la documentación técnica para obtener información de cómo está definida la posición inicial. Para ello, abra la ayuda on-line del modelo de proceso. Seleccione la opción Help on Workcell del menú Help. La información se encuentra en los capítulos La estación de distribución y Documentación técnica. Resultado Posición inicial: cilindro de empuje extendido (1B2=1), brazo orientable en el almacén (3B1=1) y ninguna pieza a manipular sujeta por succión (2B1=0). 4. Formule el problema de control en forma de esquema lógico. Resultado 1B1 3B1 2B1 & P1 Esquema lógico 5. Elabore la tabla de símbolos del problema de control. Tome las entradas y salidas necesarias de la tabla de símbolos completa de la estación de distribución. La tabla de símbolos se encuentra en la ayuda on-line de la célula de trabajo. La ayuda online se activa haciendo clic en la opción Help on Workcell del menú Help. Festo Didactic GmbH & Co. KG

190 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC Resultado Símbolo Dirección Tipo de datos Comentario 1B2 E 0.1 BOOL Cilindro de empuje extendido 2B1 E 0.3 BOOL Pieza a manipular succionada 3B1 E 0.4 BOOL Brazo orientable en posición Almacén P1 A 1.0 BOOL Avisador luminoso Posición inicial 6. Inicie el STEP 7 o el SIMATIC Manager. 7. Cree un proyecto para el problema de control. 8. Cree el programa de PLC y guárdelo. 9. Abra el S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en la opción Simulate modules del menú Options. 10. Borre el contenido de la CPU virtual de S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en el botón MRES de la ventana CPU 300/ Festo Didactic GmbH & Co. KG

191 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 11. Cargue el programa de PLC en S7-PLCSIM. Para ello, seleccione la carpeta Modules. A continuación, seleccione la orden Download del menú Target System. 12. Inicie el S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en la casilla RUN de la ventana CPU 300/ Inicie la simulación del modelo de proceso. Para ello, active la orden Start del menú Simulation. Nota Al iniciar la simulación del modelo de proceso, también se inicia el programa de comunicación EzOPC. Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación (S7-PLCSIM y la simulación del modelo de proceso) ya deben estar activados. Esto es absolutamente necesario para que las conexiones de comunicación se establezcan correctamente. Festo Didactic GmbH & Co. KG

192 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 14. Efectúe los ajustes en EzOPC. Haga clic en el botón EzOPC de la barra de inicio. La ventana EzOPC se abre. En la pestaña Overview se visualizan las conexiones actuales de comunicación. La conexión de comunicación se modifica haciendo clic en los botones correspondientes. Las conexiones de comunicación siguientes deben estar disponibles para su propuesta de tarea: la simulación del proceso con CIROS debe estar conectada con el control S7-PLCSIM a través del control virtual. 192 Festo Didactic GmbH & Co. KG

193 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 15. Compruebe ahora los ajustes del control virtual. Haga clic en la pestaña Virtual Controller. Para intercambiar datos se han predefinido 8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte este ajuste sin modificarlo. Sólo se necesitan los dos primeros bytes. Festo Didactic GmbH & Co. KG

194 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 16. Compruebe ahora los ajustes del S7-PLCSIM. Haga clic en la pestaña S7-PLCSIM. Para intercambiar datos se han predefinido 8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte estos ajustes sin modificarlos. Sólo se necesitan los dos primeros bytes. 17. Minimice la ventana EzOPC. 18. Si su programa de PLC es correcto, el avisador luminoso P1 se enciende cuando la estación está en posición inicial. 194 Festo Didactic GmbH & Co. KG

195 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 19. Si todavía existen errores en el programa de PLC, la representación on-line de STEP 7 presta una valiosa ayuda para su localización. Active el módulo de programa en donde sospecha que se encuentra el error. Seleccione la orden Monitor del menú Test. Ahora puede monitorizar qué partes del programa de PLC se ejecutan y cuáles no, en paralelo a la simulación del proceso. Festo Didactic GmbH & Co. KG

196 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 9.5 Ejemplo Programación de una secuencia sencilla para la estación de distribución Ejercicio Programe una secuencia sencilla para la estación de distribución. La secuencia se define como sigue: 1. Si se detectan piezas a manipular en el almacén, y el pulsador de inicio está accionado, el actuador giratorio cambia a la posición Estación siguiente. 2. El cilindro de empuje retrocede y empuja la pieza a manipular hacia el exterior del almacén. 3. El actuador giratorio se mueve a la posición Almacén. 4. El vacío se conecta. Si la pieza a manipular se succiona correctamente, se conmuta un vacuostato. 5. El cilindro de empuje se extiende y libera la pieza a manipular. 6. El actuador giratorio se mueve a la posición Estación siguiente. 7. El vacío se desconecta. 8. El actuador giratorio se mueve a la posición Almacén. Condiciones límite Debe utilizarse la documentación técnica de la estación, como los esquemas de circuitos y la tabla de símbolos. Ésta se encuentra en CIROS Mechatronics Assistant. Su tarea Represente el problema de control en forma de diagrama de funciones conforme a DIN EN Programe el problema de control en lenguaje de pasos secuenciales. Pruebe el programa de PLC con el modelo de proceso simulado. 196 Festo Didactic GmbH & Co. KG

197 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC Ejecución con el sistema de programación STEP 7 y el Soft-PLC S7-PLCSIM 1. Inicie CIROS Mechatronics. 2. Cargue el modelo de proceso Distributing. El modelo de proceso se controla con un PLC externo. La condición previa es que el servidor OPC se visualice en la columna Type de la ventana Switch external PLC <-> internal PLC. Si no es así, haga doble clic en la línea. Festo Didactic GmbH & Co. KG

198 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 3. Consulte la documentación técnica para obtener información sobre qué componentes de proceso se utilizan y cómo se denominan en el esquema del circuito. Para ello, abra la ayuda on-line del modelo de proceso. Seleccione la opción Help on Workcell del menú Help. La información se encuentra en el capítulo Documentación técnica. 4. Formule el problema de control en forma de diagrama de funciones. 198 Festo Didactic GmbH & Co. KG

199 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC Resultado Function chart to DIN EN (IEC 60848) 1 Start 2 Swivel arm to Succeeding Station pos. Station in initial position and part in magazine and Start button Swivel arm to Succeeding Station position Swivel arm in Succeeding Station position 3 Eject workpiece Magazine slide forward (ejecting cylinder to retract) 4 Swivel arm to Magazine position Workpiece ejected Swivel arm to Magazine position Swivel arm in Magazine position 5 Pick up workpiece Vacuum ON 6 Swivel arm to Succeeding Station pos. Magazine slide back (ejecting cylinder to extend) Workpiece picked up and magazine slide back Swivel arm to Succeeding Station position Swivel arm in Succeeding Station position 7 Deposit workpiece Vacuum OFF 8 Swivel arm to Magazine position Workpiece not picked up Swivel arm to Magazine position Swivel arm in Magazine position Diagrama de funciones para el problema de control Festo Didactic GmbH & Co. KG

200 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 5. Elabore la tabla de símbolos del problema de control. Tome las entradas y salidas necesarias de la tabla de símbolos completa de la estación de distribución. La tabla de símbolos se encuentra en la ayuda on-line de la célula de trabajo. Resultado Símbolo Dirección Tipo de datos Comentario 1B2 E 0.1 BOOL Cilindro de empuje extendido 1B1 E 0.2 BOOL Cilindro de empuje retraído 2B1 E 0.3 BOOL Pieza a manipular succionada 3B1 E 0.4 BOOL Actuador giratorio en posición Almacén 3B2 E 0.5 BOOL Actuador giratorio en posición Estación siguiente B4 E 0.6 BOOL Almacén vacío S1 E 1.0 BOOL Pulsador de inicio 1M1 A 0.0 BOOL Retraer cilindro de empuje (eyector del almacén adelantado) 2M1 A 0.1 BOOL Conectar el vacío 2M2 A 0.2 BOOL Desconectar el vacío 3M1 A 0.3 BOOL Cilindro giratorio a la posición Almacén 3M2 A 0.4 BOOL Cilindro giratorio a la posición Estación siguiente 200 Festo Didactic GmbH & Co. KG

201 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 6. Inicie el STEP 7 o el SIMATIC Manager. 7. Cree un proyecto para el problema de control. 8. Cree el programa de PLC y guárdelo. 9. Abra el S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en la opción Simulate modules del menú Options. 10. Borre el contenido de la CPU virtual de S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en el botón MRES de la ventana CPU 300/400. Festo Didactic GmbH & Co. KG

202 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 11. Cargue el programa de PLC en S7-PLCSIM. Para ello, seleccione la carpeta Modules. A continuación, seleccione la orden Download del menú Target System. 12. Inicie el S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en la casilla RUN de la ventana CPU 300/ Inicie la simulación del modelo de proceso. Para ello, active la orden Start del menú Simulation. Nota Al iniciar la simulación del modelo de proceso, también se inicia el programa de comunicación EzOPC. Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación (S7-PLCSIM y la simulación del modelo de proceso) ya deben estar activados. Esto es absolutamente necesario para que las conexiones de comunicación se establezcan correctamente. 202 Festo Didactic GmbH & Co. KG

203 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 14. Efectúe los ajustes en EzOPC. Haga clic en el botón EzOPC de la barra de inicio. La ventana EzOPC se abre. En la pestaña Overview se visualizan las conexiones actuales de comunicación. La conexión de comunicación se modifica haciendo clic en el botón correspondiente. Las conexiones de comunicación siguientes deben estar disponibles para su propuesta de tarea: la simulación del proceso con CIROS debe estar conectada con el control S7-PLCSIM a través del control virtual. Festo Didactic GmbH & Co. KG

204 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 15. Compruebe ahora los ajustes del control virtual. Haga clic en la pestaña Virtual Controller. Para intercambiar datos se han predefinido 8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte este ajuste sin modificarlo. Sólo se necesitan los dos primeros bytes. 204 Festo Didactic GmbH & Co. KG

205 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 16. Compruebe ahora los ajustes del S7-PLCSIM. Haga clic en la pestaña S7-PLCSIM. Para intercambiar datos se han predefinido 8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte estos ajustes sin modificarlos. Sólo se necesitan los dos primeros bytes. 17. Minimice la ventana EzOPC. 18. Si su programa de PLC es correcto, puede iniciar una secuencia después de insertar una pieza a manipular. Haga clic en el pulsador Start. Festo Didactic GmbH & Co. KG

206 9. Integración de CIROS Mechatronics en la programación de PLC 19. Si todavía existen errores en el programa de PLC, la representación on-line de STEP 7 presta una valiosa ayuda para su localización. Active el módulo de programa en donde sospecha que se encuentra el error. Seleccione la orden Monitor del menú Test. Ahora puede monitorizar qué partes del programa de PLC se ejecutan y cuáles no, en paralelo a la simulación del proceso. 206 Festo Didactic GmbH & Co. KG

207 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada CIROS Mechatronics facilita la localización sistemática de errores en una instalación simulada de modos muy diversos. La sistematicidad de los procedimientos, los medios auxiliares y los sistemas de diagnóstico disponibles y los conocimientos adquiridos pueden aplicarse a cualquier tipo de instalación. Cargue un modelo de proceso de CIROS Mechatronics. Previamente se ha ajustado una avería en el modelo de proceso. Durante la simulación del modelo de proceso, usted puede manejarlo y monitorizarlo. Su tarea consiste en analizar la reacción ante un error y encontrar su causa. Una vez localizada la causa del error, elimine la avería introduciendo la causa en la ventana prevista. Si detecta correctamente la causa de la avería, el modelo de proceso funciona correctamente en la secuencia de simulación siguiente. Condición previa El modelo de proceso seleccionado está cargado y una persona autorizada ha ajustado una avería en el modelo de proceso. El modo Simulación de averías está activo. El modelo de proceso seleccionado se controla con el PLC interno. Un programa de PLC correcto está disponible como programa de ejemplo. El programa de ejemplo se carga automáticamente en el PLC interno al abrir el modelo de referencia Objetivos didácticos CIROS Mechatronics permite adquirir los conocimientos siguientes: Objetivo principal Seguir un método sistemático para reparar una instalación después de producirse una avería. Objetivos secundarios Conocer y aplicar procedimientos generales para la reparación sistemática en caso de avería. Consultar la documentación técnica para informarse sobre el modo de funcionamiento de la instalación y de los componentes del sistema. Festo Didactic GmbH & Co. KG

208 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada Determinar el estado real de una instalación después de una avería. Localización sistemática de errores en instalaciones electroneumáticas gobernadas por PLC. Aprender y aplicar una estrategia para localizar errores en sistemas electroneumáticos gobernados por PLC. Realizar análisis de averías. Conocer las causas de error típicas. Elaborar documentación sobre errores. Utilizar sistemas de diagnóstico de manera selectiva. Conocer los medios auxiliares para localizar errores Métodos La condición previa para una localización sistemática de errores y su reparación es comprender el sistema. La reparación controlada sólo puede realizarse si conoce el sistema, su estructura y sus funciones. Eliminación de averías mediante la reparación sistemática. La experiencia demuestra que los métodos siguientes son muy útiles para localizar errores y repararlos: Conocimiento del sistema. Reparación sistemática después de la avería. Determinación sistemática del estado real de la instalación. Localización sistemática de errores en general. Localización sistemática de errores para instalaciones gobernadas por PLC. Métodos: conocimiento del sistema El sistema se conoce siguiendo los puntos indicados a continuación: Examinando el sistema. Evaluando la documentación de la instalación. Conociendo el producto y la técnica de procesamiento. Consultando al personal de servicio. 208 Festo Didactic GmbH & Co. KG

209 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada Métodos: reparación sistemática después de la avería Si el proceso se interrumpe accidentalmente, ejecute la reparación como se muestra en el esquema siguiente: REQUIRED status Fault diagnosis Fault finding Fault located No Yes Recommissioning Comparison Corrective procedures ACTUAL status Production system Reparación sistemática En caso de avería, primero es necesario determinar el estado real de la instalación. La localización de errores propiamente dicha comienza una vez determinado el estado real y comparado con el estado teórico. Durante dicha comparación suele encontrarse la fuente del error si: Es visible (p. ej., la mecánica del emisor de señales se ha destruido). Es audible (p. ej., una válvula no estanca). Se aprecia un olor extraño (p. ej., si un cable se quema). Festo Didactic GmbH & Co. KG

210 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada Si no se encuentra la fuente del error, es necesario proceder sistemáticamente para encontrarlo y eliminarlo. Al encontrar el error, no basta con corregirlo, sino que es necesario averiguar su causa. La lista de averías de la instalación proporciona información práctica al respecto. En esta lista se describen las averías y sus causas. Con ayuda de la lista de averías puede determinarse si un daño o error se producen con frecuencia, lo que permite identificar los puntos negros del sistema. Una vez detectados, es conveniente realizar una mejora técnica. 210 Festo Didactic GmbH & Co. KG

211 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada Métodos: determinación sistemática del estado real de la instalación En caso de avería, primero es necesario determinar el estado real de la instalación. Para ello, existen las opciones siguientes: Registro del estado real Paso 1 Paso 2 Aclarar la reacción ante un error de la instalación Registrar el estado real de la instalación No se inicia Inicio en la etapa de proceso Desarrollo incorrecto del proceso Resultado incorrecto del trabajo Indicadores de estado (LED) de los componentes del sistema: Modo actual de funcionamiento Preparado para funcionar Estado de conmutación de emisores de señales Estado de conmutación de actuadores Estado de conmutación de entradas/salidas PLC Daños perceptibles a simple vista Daños perceptibles por ruidos anómalos Daños perceptibles por olores extraños Pantalla: Mensaje de error, mensaje de diagnóstico Mensaje de estado Indicador de estado de la máquina Festo Didactic GmbH & Co. KG

212 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada Métodos: localización sistemática de errores en general La localización sistemática de errores se basa en la comparación entre los estados teórico y real de la instalación. Determining of ACTUAL status Comparison with REQUIRED status Establishing possible error sources a Mechanical faults Pneumatic faults Hydraulic faults Electrical faults Investigating possible sources of faults by means of testing or measurement protocols NO (fault not found) Result YES (fault found) Elimination of fault and recommissioning Esquema para la localización sistemática de errores 212 Festo Didactic GmbH & Co. KG

213 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada Métodos: localización sistemática de errores para instalaciones gobernadas por PLC Los controles se estructuran en los campos entrada de señales, procesamiento de señales y emisión de señales. La localización sistemática de errores para instalaciones gobernadas por PLC se aplica partiendo de esta estructura. La comparación entre los estados teórico y real permite reducir el lugar de error durante el desarrollo del proceso. Las fuentes de error posibles se comprueban examinando los componentes a partir del lugar del error y procediendo en el sentido del flujo de señales y de energía. Festo Didactic GmbH & Co. KG

214 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada Estructura Medios auxiliares Fuentes de error posibles Se ha producido una avería en la instalación Registrar el estado real Comparar el estado real con el teórico Controlar la alimentación eléctrica Voltímetro Alimentación desconectada Controlar el sensor Voltímetro LED Tensión de alimentación demasiado alta o baja Sensor mal regulado Desplazamiento mecánico del sensor Sensor averiado Controlar la entrada PLC LED Módulo de entrada PLC averiado Controlar el PLC LED Dispositivo de programación y de prueba Rotura de cable entre el sensor y la entrada PLC PLC averiado No hay tensión Controlar la salida PLC LED Módulo de salidas PLC averiado Controlar el actuador Voltímetro LED Accionamiento manual auxiliar Mecánica del actuador averiada Sist. eléctrico del actuador averiado Rotura de cable entre la salida PLC y el actuador Controlar el actuador Inspección visual Conexiones intercambiadas Controlar la alimentación de energía neumática o hidráulica Contacto eléctrico suelto Manómetro Alimentación de energía no conectada Fugas en la red de conducciones 214 Festo Didactic GmbH & Co. KG

215 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada Localización sistemática de errores para instalaciones gobernadas por PLC 10.3 Funciones auxiliares de CIROS Mechatronics CIROS Mechatronics facilita la observación y el análisis de la instalación con las funciones siguientes: Simulación del modelo de proceso y ejecución del programa de PLC en el PLC interno. Ventanas para entradas y salidas PLC: visualización de las entradas y salidas PLC. Ventana Manual Operation: visualización de los estados y las actividades de los procesos. Ventana de eliminación de averías: introducción y eliminación de causas de errores. CIROS Assistant: publicación de información Online sobre el modelo de proceso, como el esquema del circuito o el diagrama de funciones Ejemplo Localización y eliminación de errores en la estación de distribución Ejercicio Durante la secuencia de la estación de distribución se ha producido una avería. Elimine la avería realizando una reparación sistemática. Festo Didactic GmbH & Co. KG

216 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada Ejecución 1. Cargue el modelo de proceso Distributing con la avería ajustada. El modelo de proceso se controla con el PLC interno. 2. Asegúrese de que el modo Fault Simulation está activado. 3. Ponga el modelo de proceso en posición inicial. Seleccione la orden Reset Workcell del menú Simulation. 4. Inicie la simulación del modelo de proceso. Haga clic en la opción Start del menú Simulation. 5. El proceso se maneja con los pulsadores y los interruptores de la consola de control. 216 Festo Didactic GmbH & Co. KG

217 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada 6. Se ha producido un comportamiento erróneo durante el desarrollo del proceso y éste se detiene. Festo Didactic GmbH & Co. KG

218 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada 7. Consulte la documentación técnica para averiguar la secuencia correcta del proceso. Para ello, abra la ayuda Online del modelo de proceso. Seleccione la opción Help Ons Workcell del menú Help. La información se encuentra en los capítulos La estación de distribución y Documentación técnica. 218 Festo Didactic GmbH & Co. KG

219 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada 8. Registre el estado real del proceso y compárelo con el estado teórico. Localice el lugar del error de este modo. Resultado El error causa la parada del desarrollo del proceso y la etapa Mover el brazo orientable a la posición Almacén no se ejecuta. Las fuentes del error pueden ser el cilindro giratorio y su accionamiento de válvula o los sensores que activan el movimiento del cilindro giratorio. 9. Recomendamos comprobar el flujo de señales y de energía partiendo de los sensores hasta llegar al cilindro giratorio. También es posible proceder en el sentido contrario, es decir, seguir el flujo de señales y de energía partiendo del cilindro giratorio hacia la válvula, pasando por el PLC y hasta llegar al sensor. 10. Averigüe qué señales de sensor deben estar activadas para que el brazo orientable se desplace a la posición Almacén. Para ello, consulte los documentos Diagrama de funciones y Lista de asignaciones de la ayuda Online de la célula de trabajo de distribución. Resultado El brazo orientable debe desplazarse a la posición Almacén cuando el interruptor Reed 1B1 y el detector de final de carrera 3B2 están accionados. Festo Didactic GmbH & Co. KG

220 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada 11. Compruebe el estado de conmutación del interruptor Reed 1B1 y del detector de final de carrera 3B2. Para ello, existen dos opciones: Observando el LED del modelo de proceso. La denominación de los componentes correspondientes se visualiza al hacer clic en el LED. La segunda opción consiste en observar el estado de las señales de los sensores en la ventana Manual Operation. Seleccione la opción Manual Operation del menú Modeling. Resultado El LED del interruptor Reed 1B1 está encendido, de modo que el sensor se conmuta. 220 Festo Didactic GmbH & Co. KG

221 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada 12. Compruebe la entrada PLC 1B1 conectada con el sensor. Abra la ventana PLC Inputs, si todavía no se visualiza. Seleccione la opción Inputs/Outputs del menú View. Seleccione Show Inputs. Se visualiza la ventana Inputs. Resultado En la entrada PLC STATION_1B1 hay una señal 0 aunque el sensor 1B1 se conmuta. La causa posible del error puede ser que hay un cable roto en la entrada PLC 1B1. Festo Didactic GmbH & Co. KG

222 10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada 13. Para eliminar el error, abra la ventana Fault Localisation. Active la orden Fault Localisation en Fault Simulation del menú Extras. Haga doble clic en el campo No fault de la línea de la entrada PLC 1B1. Seleccione Cable Break en la lista de opciones. Resultado La simulación del modelo de proceso se reanuda sin fallos. La causa de la avería ha sido localizada y eliminada correctamente. 222 Festo Didactic GmbH & Co. KG