Tema: Programación en STEP 7 / MICROWIN.

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1 Tema: Programación en STEP 7 / MICROWIN. Facultad de Ingeniería. Escuela de Eléctrica. Asignatura Control Industrial. I. Objetivos. Escribir programas aplicados al Autómata STEP 7 de SIEMENS, a través del programa MicroWin. Describir las funciones del STEP 7. Ejecutar el modo de prueba del simulador. Comprobar el programa en el PLC y su puesta en funcionamiento. II. Introducción. El Programa STEP 7-Micro/WIN. Este programa está compuesto por los siguientes elementos: Barra de menús: Permite ejecutar funciones utilizando el ratón o combinaciones de teclas. El menú Herramientas se puede personalizar agregando aplicaciones propias. Barras de herramientas: Permiten acceder fácilmente con el ratón a las funciones de STEP 7-Micro/WIN 32 utilizadas con frecuencia. El contenido y el aspecto de cada una de las barras de herramientas se puede personalizar. Barra de navegación: Incorpora grupos de botones para facilitar la programación: "Ver" Seleccione esta categoría para visualizar los botones Bloque de programa, Tabla de símbolos, Tabla de estado, Bloque de datos, Bloque de sistema, Referencias cruzadas y Comunicación. "Herramientas" Seleccione esta categoría para visualizar los botones del Asistente de operaciones y del Asistente TD 200. Nota: Si la barra de navegación contiene objetos que no se puedan mostrar debido al tamaño actual de la ventana, se visualizarán botones que permiten desplazarse hacia arriba o hacia abajo para ver los demás objetos. Árbol de operaciones: Ofrece una vista en árbol de todos los objetos del proyecto y de todas las operaciones disponibles en el editor de programas actual (KOP, FUP o AWL). Para insertar unidades de organización del programa adicionales (UOPs), en el área de proyectos del árbol, haga clic con el botón derecho del ratón en la carpeta en cuestión. Asimismo, puede pulsar el botón derecho del ratón en una UOP individual para abrirla, cambiar su nombre, borrarla o editar su hoja de propiedades. Estando en el área de operaciones del árbol, puede hacer clic con el botón derecho del ratón en una carpeta o en una operación individual, con objeto de ocultar el árbol entero. Tras abrir una carpeta de operaciones, puede insertar operaciones en la ventana del editor de programas (sólo en KOP y FUP, no en AWL), haciendo doble clic en la operación en cuestión o utilizando el método de arrastrar y soltar. Tabla de variables locales: Contiene asignaciones hechas a las variables locales (es decir, a las variables utilizadas por las subrutinas y las rutinas de interrupción). Las variables creadas en la tabla de variables locales utilizan la memoria temporal. El sistema se encarga de gestionar la asignación de direcciones. Las variables locales sólo se pueden utilizar en la unidad de organización del programa (UOP) donde se hayan creado. Editor de programas: Contiene la tabla de variables locales y la vista del programa correspondiente al editor (KOP, FUP, o AWL) que se esté utilizando en el proyecto actual. En caso necesario, la barra de división se puede arrastrar para ampliar la vista del programa y cubrir la tabla de variables locales. Si se han creado subrutinas o rutinas de interrupción además del programa principal (OB1), aparecerán fichas en el lado inferior de la ventana del editor de programas. Para desplazarse entre las subrutinas, las rutinas de interrupción y el programa principal (OB1) puede hacer clic en la ficha en cuestión. 1

2 III. Material y Equipo. No. Descripción Cantidad 1 Computadora 1 Cable PC/PPI o tarjeta MPI instalada en el PC y 2 cable RS-485 para conectar a la CPU S CPU S Simulador de entradas 1 5 Cable y fuente de alimentación 1 6 Programa STEP 7-Micro/WIN 1 IV. Procedimiento. Parte I. Manejo del programa. La figura 4 muestra un mezclador de pintura. En la parte superior del mezclador hay dos tuberías por donde se suministran dos componentes diferentes. En la parte inferior se aprecia una sola tubería que transporta la mezcla de pintura preparada. Por una tubería en la parte inferior del tanque se conduce la mezcla ya lista. El programa de ejemplo controla la operación de llenado, supervisa el nivel del tanque y controla un ciclo de mezcla y de calefacción como se describe a continuación: Paso 1: Llenar el mezclador con el componente 1. Paso 2: Llenar el mezclador con el componente 2. Paso 3: Supervisar el nivel del mezclador para cerrar el interruptor de nivel superior. Paso 4: Mantener el estado de la bomba si se abre el interruptor de arranque. Paso 5: Arrancar el ciclo de mezcla y calefacción. Paso 6: Poner en marcha el motor del mezclador y la válvula de vapor. Paso 7: Vaciar el mezclador. Paso 8: Contar cada ciclo. Observe la figura que representa el proceso: 2

3 Crear un proyecto. Al crear o abrir un proyecto, STEP 7-Micro/WIN inicia el editor SIMATIC FUP, KOP o AWL (OB1) o el editor IEC LD o FUP y, dependiendo de las preferencias seleccionadas, el editor de bloques de datos (DB1), la tabla de estado y la tabla de variables globales. Para crear un proyecto, elija el comando de menú Proyecto - Nuevo... o haga clic en el correspondiente botón de la barra de herramientas. Elija el comando del menú CPU Tipo..., entonces se abrirá el cuadro de diálogo CPU. En la lista desplegable, seleccione el tipo de CPU. Observe la figura a continuación: Adjudicar un nombre al nuevo proyecto. En cualquier momento puede adjudicar un nombre a su proyecto. Para el presente ejemplo, consulte la figura mostrada a continuación, y siga los pasos siguientes para adjudicar un nombre al proyecto: 1. Elija el comando de menú Archivo-Guardar como 2. En el campo Nombre de archivo, introduzca: proyecto1. 3. Haga clic en el botón Guardar. Tarea: Crear una tabla de símbolos Abrir el editor de tablas de símbolos Abra el editor de tablas de símbolos con objeto de definir los nombres simbólicos utilizados para representar las direcciones absolutas en el programa de ejemplo. Haga clic en el icono de la Tabla de Símbolos en la barra de navegación Alternativamente, puede elegir el comando de menú Ver-Tabla de símbolos. 3

4 Introducir los nombres simbólicos. La figura mostrada a continuación, representa la lista de las direcciones absolutas y los correspondientes nombres simbólicos para el programa de ejemplo. Para introducir los nombres simbólicos siga los pasos siguientes: 1. Seleccione la primera celda de la columna Nombre simbólico e introduzca Marcha_1. 2. Pulse la tecla ENTER para desplazarse a la primera celda de la columna Dirección. Introduzca la dirección I0.0 y pulse nuevamente la tecla ENTER. Así se pasa a la celda de la columna Comentario. (Los comentarios son opcionales, pero pueden contribuir a documentar los elementos del programa). 3. Pulse la tecla ENTER para pasar a la siguiente línea y repita los pasos descritos para cada uno de los nombres simbólicos y las direcciones restantes. 4. Utilice el comando de menú Proyecto-Guardar todo para guardar la tabla de símbolos. Programar con direcciones simbólicas. Antes de comenzar a introducir el programa, verifique que haya ajustado el direccionamiento simbólico. Elija el comando de menú Ver-Direccionamiento simbólico y compruebe si junto a dicho comando aparece una marca de verificación, para indicar que está habilitado el direccionamiento simbólico. Nota: En el caso de los nombres simbólicos se distingue entre mayúsculas y minúsculas. El nombre que introduzca deberá coincidir exactamente con el indicado en la tabla de símbolos. En caso contrario, el cursor permanecerá en el elemento y en la barra de estado (en el borde inferior de la ventana principal) aparecerá el mensaje Parámetro no válido. Barra de Operaciones del Editor KOP. Proceda a elegir el comando de menú Ver-Árbol de operaciones para visualizar el árbol de operaciones KOP. Observe la figura que se muestra a continuación: 4

5 Introducir el primer elemento del segmento. Para introducir el primer segmento del programa de ejemplo: 1. Haga doble clic en el cuadro Network numerado o cerca del mismo para acceder al campo Título del editor de comentarios. Introduzca el comentario que muestra según la figura mostrada a continuación y haga clic en Aceptar. 2. Pulse la tecla con flecha abajo. El cursor del editor KOP se desplazará hacia abajo y se situará en la primera posición de la columna izquierda. 3. Seleccione un contacto abierto eligiendo Contactos en la lista desplegable izquierda y luego Contacto abierto en la lista que aparece a la derecha. 4. Pulse la tecla ENTER. Aparecerá un contacto abierto y, arriba del mismo, se visualizará el nombre ( Marcha_1 ) destacado (cada vez que introduzca un contacto, el software visualizará la dirección predeterminada de I0.0 que se ha definido en el presente ejemplo como Marcha_1 en la tabla de símbolos). 5. Marcha_1 es el primer elemento requerido para el segmento (Network) 1. Pulse la tecla ENTER para confirmar el primer elemento y su nombre simbólico. El cursor del editor KOP se desplazará a la segunda posición de la columna. Para introducir los demás elementos del primer segmento: 1. Pulse la tecla F4 para introducir el segundo elemento. Aparecerá un contacto abierto y, arriba del mismo, se visualizará destacado que no tiene nombre simbólico (??? ). 2. Introduzca Paro_1 y pulse la tecla ENTER. El cursor se desplazará a la siguiente columna. 3. Haga clic en el botón Contacto ( F4 ). Aparecerá un contacto abierto pero en la lista está la opción de cerrarlo /. 5

6 4. Introduzca el nombre Nivel_Superior sobre el contacto y pulse la tecla ENTER. El segmento KOP debería ser entonces similar al que muestra la siguiente figura. El cursor del editor KOP está situado ahora a la derecha de la entrada Nivel_Superior representada como contacto cerrado. Consulte la figura mostrada y siga los siguientes pasos para completar el primer segmento: 1. Haga clic en el botón Bobina ( F6 ), desplace el puntero del ratón al interior del cursor KOP y haga clic. Aparecerá una bobina, coloque arriba de la misma el nombre simbólico Bomba_1. 2. Pulse la tecla ENTER para confirmar la bobina y su nombre simbólico. 3. Utilice el ratón o pulse la tecla con flecha izquierda para retornar el cursor al primer elemento del segmento actual. 4. Haga clic en el primer botón Línea vertical para unir con una línea vertical el primer contacto con el segundo. 5. Haga clic en el botón Contacto ( F4 ) de la barra de herramientas KOP y pulse la tecla ENTER. Aparecerá un contacto. 6. Introduzca el nombre Bomba_1 para este contacto y pulse la tecla ENTER. Así se completa el primer segmento. Introducir el segundo segmento. Para introducir el segundo segmento del programa del ejemplo: 1. Utilice el ratón o pulse la tecla con flecha abajo para desplazar el cursor al segmento (Network) En el campo de comentario del segmento, introduzca el comentario que se muestra en la figura respectiva (puesto que el comentario del segmento 2 es prácticamente idéntico al comentario del segmento 1, puede seleccionar y copiar el texto del segmento 1 y pegarlo en el campo de comentario del segmento 2, cambiando luego el número del componente de 1 a 2). 3. Repita los pasos realizados para introducir los elementos del segmento 1, utilizando los nombres simbólicos que muestra la figura Una vez finalizado el segmento 2, desplace el cursor hacia abajo hasta el segmento 3. 6

7 Introducir los demás segmentos. Para introducir los demás segmentos puede seguir el mismo procedimiento utilizado hasta ahora. La figura que se muestra a continuación, nos enseña como quedará al final el programa completo. 7

8 Tarea: Crear una tabla de estado. Crear la tabla de estado del programa de ejemplo. Para observar el estado de los elementos seleccionados en el programa de ejemplo es preciso crear una tabla de estado que contenga los elementos que desee observar mientras se ejecuta el programa. Para acceder al editor de la tabla de estado, haga clic en el icono correspondiente que aparece en la barra de navegación de la pantalla principal. Para crear la tabla de estado del programa de ejemplo: 1. Seleccione la primera celda de la columna Dirección y teclee Marcha_1. 2. Pulse la tecla ENTER para confirmar su entrada. Este tipo de elemento sólo se puede visualizar en formato binario (1 ó 0), por lo que no será posible cambiar el tipo de formato. 3. Seleccione la siguiente fila y repita los pasos descritos arriba para cada uno de los elementos restantes como muestra la figura mostrada. Si está destacada una celda donde figure una dirección y la fila debajo de la misma está vacía, las direcciones contenidas en las filas siguientes se incrementarán automáticamente al pulsar la tecla ENTER. Para obtener más información acerca de la tabla de estado, consulte la Ayuda online. Puede utilizar el comando de menú Edición-Insertar fila para insertar una línea en blanco encima de la línea donde está situado el cursor. 4. El temporizador T37 y el contador C30 se pueden visualizar en otros formatos. Estando destacada la celda de la columna Formato, pulse la BARRA ESPACIADORA con objeto de desplazarse por los formatos válidos para dichos elementos. En el presente ejemplo elija Con signo para el temporizador y el contador. 5. Para guardar la tabla de estado, elija el comando de menú Proyecto-Guardar todo o haga clic en el correspondiente botón. Parte II. Tarea: Cargar y observar el programa de ejemplo. Ahora debe cargar el programa en la CPU y cambiar la CPU a modo RUN. De este modo puede observar o comprobar el programa. Cargar el proyecto en la CPU. Antes de cargar el programa en la CPU, asegúrese de que ésta se encuentre en modo STOP. Para cargar el programa en la CPU: 1. Coloque el selector de modos de operación de la CPU (ubicado bajo la tapa de acceso de la misma) en la posición TERM o STOP. 2. Elija el comando de menú CPU-STOP o haga clic en el botón correspondiente en la ventana principal. 3. Elija Sí para confirmar esta acción. 8

9 4. Elija el comando de menú Archivo-Cargar en CPU... o haga clic en el botón Cargar en CPU en la ventana principal: 5. El cuadro de diálogo Cargar en CPU permite indicar los componentes del proyecto que desee cargar. Pulse la tecla ENTER o haga clic en Aceptar. Un mensaje le informa si la operación de carga se realizó satisfactoriamente. Nota: STEP 7-Micro/WIN no comprueba si su programa utiliza operandos o direcciones de entradas y salidas válidas para la CPU en cuestión. Si intenta cargar en la CPU un programa que utilice operandos o direcciones no comprendidas en el margen de la CPU u operaciones no asistidas por la misma, la CPU rechazará el intento de cargar el programa y visualizará un mensaje de error. Verifique que todas las direcciones de la memoria, así como las direcciones de E/S y las operaciones utilizadas en su programa, sean válidas para la CPU en cuestión. Cambiar la CPU a modo RUN. Si la operación de carga se efectuó con éxito, podrá cambiar la CPU a modo RUN: 1. Elija el comando del menú CPU-RUN o haga clic en el botón correspondiente principal. 2. Elija Sí para confirmar esta acción. Observar el estado KOP. Si ha activado el estado KOP, se visualizará el estado actual de los eventos en su programa. Abra la ventana del editor KOP y elija el comando de menú. Test-Estado del programa. Si tiene un simulador de entradas conectado a los terminales de su CPU puede colocar los interruptores en posición ON para observar la circulación de la corriente y la ejecución de la lógica. Por ejemplo, si activa los interruptores I0.0 y I0.2, estando desactivado el interruptor de I0.4 ( Nivel_Superior ), se completará el flujo de corriente del segmento 1. El aspecto del segmento será como el que muestra la figura. Si el programa de STEP 7-Micro/WIN no es igual al de la CPU, aparecerá el mensaje de advertencia que se muestra en la figura a continuación. Allí tiene la opción de comparar el programa con la CPU o bien, continuar la acción o cancelar. 9

10 Ver el estado actual de los elementos del programa. La tabla de estado se puede utilizar para observar o modificar los valores actuales de las entradas y salidas, así como de las direcciones de la memoria. Elija el comando de menú Test-Estado de tabla. Al activar o desactivar los interruptores estando la CPU en modo RUN, la tabla indica el estado actual de cada elemento. Tarea: Visualizar los otros modos de representación de un programa en S7. Seleccione del Menú Ver-FUP y Ver-AWL y escriba sus observaciones. V. Análisis de Resultados. 1. Diseñe un programa para el arranque estrella-delta de un motor trifásico de inducción usando el programa STEP 7-Micro/WIN. Dibuje el diagrama de conexión al PLC, y además el diagrama de potencia del motor. 2. Diseñe el arranque de un motor de anillos rozantes por medio tres resistencias limitadoras de corriente. Utilice el programa STEP 7-Micro/WIN. Dibuje el diagrama de conexión al PLC, y además el diagrama de potencia del motor. 3. Diseñe el arranque de un motor monofásico de inducción. Utilice el programa STEP 7-Micro/WIN. Dibuje el diagrama de conexión al PLC, y además el diagrama de potencia del motor. VI. Investigación Complementaria. VII. Bibliografía. Manual Electrónico de SIEMENS AG. 10