ai - 4-20 ma
TRANSCRIPT
Prólogo Requisitos Tarea Montaje mecánico del sistema del ejemplo Conexión eléctrica Configuración con el Administrador SIMATIC Probar el programa de usuario Alarma de diagnóstico Alarma de proceso
SIMATIC SM331; AI 8 x 12 Bit
Primeros pasos Parte1: 4-20mA
Fuente del programa de usuario
Edición 09 / 2003 A5E00253412
Copyright © Siemens AG 2003 All rights reserved La divulgación y reproducción de este documento, así como el uso y la comunicación de su contenido, no están autoriza-dos, a no ser que se obtenga el consentimiento expreso para
ello. Los infractores quedan obligados a la indemnización de los daños. Se reservan todos los derechos, en particular para el caso de concesión de patentes o de modelos de utilidad
Siemens AG Bereich Automation and Drives Geschäftsgebiet Industrial Automation Systems Postfach 4848, D- 90327 Nürnberg
Exención de responsabilidad Hemos probado el contenido de esta publicación con la concordancia descrita para el hardware y el software. Sin embargo, es posible que se den algunas desviaciones que nos impiden tomar garantía completa de esta concordancia. El contenido de esta publicación está sometido a revisiones regularmente y en caso necesario se incluyen las correccio-nes en la siguiente edición. Agradecemos sugerencias.
© Siemens AG 2003 Sujeto a cambios sin previo aviso
Siemens Aktiengesellschaft
A5E00253412
Consignas de seguridad para el usuario
Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal así como para la pre-vención de daños materiales. Las informaciones están puestas de relieve mediante señales de precau-ción. Las señales que figuran a continuación representan distintos grados de peligro:
! Peligro Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, se producirá la muerte, o bien lesiones corporales graves o daños materiales considerables.
! Advertencia Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, puede producirse la muerte, lesiones corporales graves o daños materiales considerables.
! Precaución Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesiones corporales leves o daños materiales.
Atención Se trata de una información importante, sobre el producto o sobre una parte determinada del manual, sobre la que se desea llamar particularmente la atención.
Personal cualificado
Sólo está autorizado a intervenir en este equipo el personal cualificado. En el sentido del manual se tra-ta de personas que disponen de los conocimientos técnicos necesarios para poner en funcionamiento, conectar a tierra y marcar los aparatos, sistemas y circuitos de acuerdo con las normas estándar de seguridad.
Uso conforme
Considere lo siguiente:
! Advertencia El equipo o los componentes del sistema sólo se podrán utilizar para los casos de aplicación previs-tos en el catálogo y en la descripción técnica, y sólo con los equipos y componentes de proveniencia tercera recomendados y homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro del producto presupone un transporte, un almacenamiento, una instalación y un montaje conforme a las prácticas de la buena ingeniería, así como un manejo y un mantenimiento rigurosos.
Marcas registradas SIMATIC®, SIMATIC HMI® und SIMATIC NET® son marcas registradas por Siemens AG. Los restantes nombres y designaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas re-gistradas cuya utilización por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de los proprieta-rios
Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1 :4-20mA
A5E00253412
Contenido: 1 Prólogo........................................................................................................ 3 2 Requisitos................................................................................................... 4 2.1 Conocimientos básicos requeridos .............................................................. 4
2.2 Hardware y software necesario.................................................................... 4
3 Tarea............................................................................................................ 6 4 Montaje mecánico del sistema del ejemplo............................................. 8 4.1 Montaje del sistema del ejemplo.................................................................. 8
4.2 Montaje del módulo analógico ................................................................... 10 4.2.1 Componentes del SM331........................................................................... 10 4.2.2 Propiedades del módulo analógico ............................................................ 11 4.2.3 Adaptadores de margen de medida........................................................... 12 4.2.4 Montaje del módulo SM331 ....................................................................... 14
5 Conexión eléctrica ................................................................................... 15 5.1 Cableado de la fuente de alimentación y la CPU....................................... 15
5.2 Cableado del módulo analógico................................................................. 17 5.2.1 Principio de cableado de transductores de intensidad............................... 17 5.2.2 Cableado del módulo analógico................................................................. 18 5.2.3 Encienda ahora la alimentación ................................................................. 20
6 Configuración con el Administrador SIMATIC ...................................... 21 6.1 Crear un nuevo proyecto STEP7 ............................................................... 21 6.1.1 Selección de la CPU .................................................................................. 23 6.1.2 Definir programa de usuario base.............................................................. 23 6.1.3 Asignación de un nombre de proyecto....................................................... 24 6.1.4 Proyecto S7 resultante terminado.............................................................. 24
6.2 Configuración del hardware ....................................................................... 25 6.2.1 Crear configuración del hardware .............................................................. 25 6.2.2 Añadir componentes SIMATIC................................................................... 26 6.2.3 Parametrización del módulo analógico ...................................................... 28 6.2.4 Prueba de conexión ................................................................................... 31
6.3 Programa de usuario STEP7 ..................................................................... 34 6.3.1 Tareas del programa de usuario ................................................................ 34 6.3.2 Crear programa de usuario ........................................................................ 35
7 Probar el programa de usuario............................................................... 40 7.1 Descargar datos de sistema y programa de usuario ................................. 40
7.2 Visualización de los valores de los sensores............................................. 42
7.3 Representación de valores analógicos ...................................................... 45
8 Alarma de diagnóstico............................................................................. 46 8.1 Leer desde PG información de diagnóstico ............................................... 46
8.2 Mensajes generales de diagnóstico........................................................... 47
8.3 Mensajes de diagnóstico por canal............................................................ 48 8.3.1 Error de configuración/parametrización ..................................................... 48 8.3.2 Error de modo común ................................................................................ 48
2 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
8.3.3 Rotura de hilo............................................................................................. 49 8.3.4 Rebase por defecto.................................................................................... 49 8.3.5 Rebase por exceso .................................................................................... 49
9 Alarma de proceso................................................................................... 51 10 Fuente del programa de usuario ............................................................ 53
3 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
1 Prólogo
Finalidad de Primeros pasos El documento denominado Primeros pasos le ofrece una guía general y completa para poner en servicio el módulo analógico SM331. Para ello le apoya en la instalación y parametrización del hardware de un sensor que entrega una señal 4 � 20mA así como en la configuración utilizando el Administrador SIMATIC S7.
Primeros pasos tiene como destinatarios los novatos con poca experiencia en los campos de la configuración, puesta en servicio y servicio técnico de sistemas de automatización.
Lo que le espera En base a un ejemplo se le explica paso a paso la forma de proceder, desde el montaje del módulo hasta la memorización de un valor analógico en el programa de usuario STEP 7. Se le guía por las secciones siguientes:
• Análisis del problema planteado
• Montaje mecánico del sistema del ejemplo
• Conexión eléctrica del sistema del ejemplo
• Configuración del hardware utilizando el Administrador SIMATIC
• Crear un pequeño programa de usuario con STEP 7 que incluye la me-morización en un bloque de datos del valor analógico leído
• Diagnóstico y forma de disparar e interpretar una alarma de proceso
4 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
2 Requisitos
2.1 Conocimientos básicos requeridos
Para entender esta descripción no se requieren conocimientos especiales en el campo de la automatización. Como la configuración del módulo ana-lógico se basa en el software STEP 7 es ventajoso tener conocimientos sobre la forma de trabajar con STEP 7.
Para más información sobre STEP7, consulte los manuales electrónicos que se entregan con él mismo.
Se presupone que se sabe trabajar con PCs o equipos similares (p. ej. uni-dades de programación) bajo el sistema operativo Windows 95/98/2000/NT ó XP.
2.2 Hardware y software necesario
El suministro del módulo analógico consta de dos partes: El módulo propiamente dicho y el conector frontal necesario para conectar cómodamente la alimentación y los cables de datos.
Tabla 2-1 Componentes del módulo analógico
Cant. Artículo Referencia 1 SM 331, AISL. GALV. 8 AE, ALARMA DIAGNOSTICO 6ES7331-7KF02-0AB0
1 CONECTOR FRONT. CON BORNES RESORTE, 20 POLOS 6ES7392-1BJ00-0AA0
Para el ejemplo se precisan además los componentes SIMATIC generales:
Tabla 2-2 Material SIMATIC del sistema del ejemplo
Cant. Artículo Referencia 1 FUENTE DE CARGA PS 307 120/230V AC, 24V DC, 5A 6ES7307-1EA00-0AA0
1 CPU 315-2DP 6ES7315-2AG10-0AB0
1 MICRO MEMORY CARD, NFLASH, 4 MBYTES 6ES7953-8LM00-0AA0
1 SIMATIC S7-300, PERFIL SOPORTE L=530MM 6ES7390-1AF30-0AA0
1 Unidad de programación (PG) con puerto MPI y cable MPI PC con tarjeta de comunicación correspondiente
Según equipamiento
Tabla 2-3 Software STEP7
Cant. Artículo Referencia 1 Software instalado en la unidad de programación, STEP7 ver-
sión >= 5.2 6ES7810-4CC06-0YX0
5 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Para captar las señales analógicas pueden utilizarse los transductores (transmisores/MU) de intensidad siguientes:
Tabla 2-4 Transductores de intensidad
Cant. Artículo Referencia 1 Transductor de intensidad a 2 hilos Según fabricante
1 Transductor de intensidad a 4 hilos Según fabricante
Nota Estos �Primeros pasos� describen sólo la manipulación de transductores de inten-sidad de 4 a 20 mA en versión para conexión a 2 ó 4 hilos. Si desea utilizar otros transductores, entonces deberá cablear y parametrizar el SM331 de otra forma.
También se requieren las herramientas y materiales siguientes:
Tabla 2-5 Herramientas y materiales generales
Cant. Artículo Referencia
diver-sos
Tornillos y tuercas M6 (longitud función del lugar de montaje)
elemento corriente
1 Destornillador con hoja de 3,5 mm de ancho elemento corriente1 Destornillador con hoja de 4,5 mm de ancho elemento corriente1 Cortadora de cable y peladora elemento corriente1 Herramienta para engastar las punteras elemento corrienteX m Cable para poner a tierra el perfil soporte, 10 mm2
de sección, terminal de cable con agujero de 6,5 mm, longitud según condiciones locales
elemento corriente
X m Cable flexible de 1mm2 de sección con punteras adecuadas, forma A en 3 colores diferentes: azul, rojo y verde
elemento corriente
X m Cable de red (230/120V AC) tripolar con enchufe Schuko, longitud según condiciones locales
elemento corriente
1 Calibrador (instrumento para puesta en servicio y que puede emdir intensidad y ser fuente de la misma)
Según fabricante
6 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
3 Tarea
Se desea conectar al sistema tres sensores que emiten señales analógi-cas. Uno de ellos tiene un transductor de intensidad a 2 hilos; los otros dos comparten un transductor de intensidad a 4 hilos.
Se requieren posibilidades de diagnóstico de fallos y también se desea ac-tivar alarmas de proceso para dos sensores.
Se dispone del módulo de entrada analógica SM331, AI8x12 Bit (referencia 6ES7 331-7KF02-0AB0). Este módulo ofrece funciones de diagnóstico y de alarma de proceso, pudiendo procesar hasta 8 entradas analógicas. En cada módulo es posible ajustar diferentes modos de medida (p. ej. 4 - 20 mA; PT 100; termopar).
24V DC
5,71
PS 307 CPU
Transductor deIntensidad a 2 hilos Emisor 1
Unidad de programación
Cable MPI
230V AC 50 Hzó
120V AC 60 Hz
Calibrador
SM 331
Emisor 2
Emisor 3
Sistema del ejemplo
Transductor deIntensidad a 4 hilos
Figura 3-1 Componentes del sistema del ejemplo
7 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Se le guía a través de los pasos siguientes
• Montaje mecánico del sistema del ejemplo (ver capítulo 4)
! Instrucciones de montaje válidas en general para todos los módulos de la gama S7-300
! Configuración del SM331 para dos tipos de transductor de intensidad seleccionados
• Conexión eléctrica del sistema del ejemplo (ver capítulo 5)
! Cableado de la fuente de alimentación y la CPU
! Cableado del módulo analógico
! Asignaciones estándar de dos tipos de transductores de in-tensidad
! Cableado de entradas no utilizadas
• Configuración con el Administrador SIMATIC (ver capítulo 6)
! Utilización de los asistentes de proyecto
! Complementación de la configuración de hardware genera-da automáticamente
! Integración de una fuente de programa de usuario prepro-gramada
• Probar el programa de usuario (ver capítulo 7)
! Interpretación de los valores leídos
! Conversión de los valores medidos en valores analógicos legibles
• Uso de la capacidad de diagnóstico del módulo SM331 (ver cap. 8)
! Generación de una alarma de diagnóstico
! Evaluación del diagnóstico
• Aplicación de alarmas de proceso (ver capítulo 9)
! Parametrización de alarmas de proceso
! Configuración y evaluación de alarmas de proceso
8 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
4 Montaje mecánico del sistema del ejemplo
El montaje del sistema del ejemplo se divide en dos pasos. Primero se ex-plica el montaje de la fuente de alimentación y de la CPU. Seguidamente conoceremos el módulo analógico SM331 y la forma de montarlo.
4.1 Montaje del sistema del ejemplo
Antes de poder aplicar el módulo de entrada analógica SM331 se requiere una configuración base utilizando componentes SIMATIC S7-300.
Secuencia de montaje, siempre de izquierda a derecha:
• Fuente de alimentación PS307
• CPU 315-2DP
• SM331
Tabla 4-1 Montaje del sistema del ejemplo (sin SM331)
Gráfico Descripción
Atornille el perfil soporte a la base (tornillos: M6) de forma que quede como mínimo 40 mm de espacio por encima y debajo del perfil. Si la base es una placa metálica puesta a tierra o una chapa portaequipos puesta a tierra, atienda a que la conexión entre el perfil soporte y la base ofrezca baja resistencia.
Conecte el perfil soporte al conductor de protección. Para este fin el perfil soporte tiene un tornillo M6 reservado al efecto.
Montaje de la fuente de alimentación: • Colgar la fuente arriba en el perfil soporte
• abatirla y atornillarla abajo al perfil.
9 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Gráfico Descripción
Conecte el conector de bus (incluido en el suministro del SM331) en el conector izquierdo posterior del la CPU.
Montaje de la CPU: • Colgar la CPU arriba en el perfil soporte,
• correrla hacia la izquierda hasta la fuente,
• abatirla hacia abajo y
• atornillarla abajo al perfil soporte.
10 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
4.2 Montaje del módulo analógico
Antes de montar el SM331 se enchufa en él el conector frontal adecuado y se ajusta el tipo de medida deseado de las entradas.
En este apartado aprenderá
• Qué componentes se necesitan
• Qué propiedades tiene el módulo de entrada analógica
• Qué es un adaptador de margen de medida y cómo se ajusta
• Cómo se monta el módulo ajustado
4.2.1 Componentes del SM331
Un módulo analógico operativo consta de los componentes:
• Módulo SM331 (en nuestro ejemplo 6ES7331-7KF02-0AB0)
• Conector frontal de 20 polos. El conector frontal está disponible en 2 versiones:
▪ Con bornes de resorte (referencia 6ES7392-1BJ00-0AA0)
▪ Con bornes de tornillo (referencia 6ES7392-1AJ00-0AA0)
Figura 4-1 Componentes del SM331
11 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Tabla 4-2 Alcance de suministro del módulo SM331
Componentes
Módulo Tiras rotulables Conectores de bus 2 bridas de cable (no en figura) para fijar los cables externos
4.2.2 Propiedades del módulo analógico
• 8 entradas en 4 grupos de canales (cada grupo tiene dos entradas del mismo tipo)
• La resolución de medida es ajustable para cada grupo de canales
• Margen de medida ajustable para cada grupo de canales:
▪ Tensión
▪ Intensidad
▪ Resistencia
▪ Temperatura
• Alarma de diagnóstico parametrizable
• Dos canales con alarmas de límite (parametrizable sólo en canal 0 y ca-nal 2)
• Aislamiento galvánico respecto del interface al bus de fondo
• Aislamiento galvánico respecto a la tensión de carga (excepción: como mínimo un adaptador de margen de medida esté enchufado en la posi-ción D)
El módulo tiene carácter universal y ha sido proyectado para los casos de aplicación más habituales.
El tipo de medida deseado se ajusta directamente en el módulo utilizando los adaptadores de margen de medida al efecto (ver apartado 4.2.3).
12 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
4.2.3 Adaptadores de margen de medida
El módulo SM331 tiene 4 adaptadores de margen de medida (uno por cada grupo de canales). Un adaptador de margen de medida puede enchufarse en 4 posiciones diferentes (A, B, C o D). La posición define qué transductor se conecta al grupo de canales respectivo.
Figura 4-2 4 adaptadores de margen de medida ajustados de fábrica a B (tensión)
Tabla 4-3 Posiciones de los adaptadores de margen de medida
Posición Tipo de medida
A Termopar / medida de resistencia B Tensión (ajuste de fábrica) C Intensidad/Corriente (transductor a 2 hilos) D Intensidad/Corriente (transductor a 4 hilos)
Tipo de medición A-D
Adaptador margen medida
Grupo canales
Posición B (tensión) ajustada para CH6,7
13 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
En nuestro ejemplo al grupo de canales 1 en la entrada 0 se conecta un sensor con un transductor a 2 hilos 4 a 20mA.
En el grupo de canales 2, en las entradas 2 y 3, se conecta un transductor a 4 hilos.
Por ello, el primer adaptador de margen de medida deberá tener la posi-ción D y el segundo la posición C.
Tabla 4-4 Posicionamiento de los adaptadores de margen de medida
Gráfico Descripción
Usando un destornillador, extraer dos adap-tadores de margen de medida.
Gire los adaptadores de margen de medida a la posición deseada:
Vuelva a enchufar en el módulo los adapta-dores de margen de medida. En nuestro ejemplo los adaptadores deben tener las posiciones siguientes: CH0,1: D CH2,3: C
Nota Si utiliza un transductor de intensidad a 2 hilos, entonces se pierde para todos los canales del módulo el aislamiento galvánico respecto a la tensión de carga (en tal caso un adaptador de rango como mínimo se encuentra en la posición D).
14 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
4.2.4 Montaje del módulo SM331
Una vez preparado adecuadamente el módulo analógico, éste se monta también en el perfil soporte.
Tabla 4-5 Montaje del módulo SM331
Gráfico Descripción
Montaje del SM331: • Colgar el SM331 arriba en el perfil soporte,
• desplazarlo hacia la izquierda hasta la CPU,
• abatirlo hacia abajo
• y atornillarlo abajo al perfil soporte
Montar el conector frontal: • Pulse el botón superior del conector.
• Enchufe el conector en el módulo hasta que el botón del mismo encaje en la posición supe-rior.
Con ello queda ya montado mecánicamente el sistema del ejemplo.
15 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
5 Conexión eléctrica
En este capítulo se le muestra la forma de cablear eléctricamente las dife-rentes partes del sistema del ejemplo, de la alimentación hasta el módulo analógico.
! Advertencia Puede entrar en contacto con cables bajo tensión si está encendida la fuente de alimentación PS307 o está conectado a la red el cable de la alimentación. Cablee el S7-300 únicamente cuando esté desconectada la tensión.
5.1 Cableado de la fuente de alimentación y la CPU
Figura 5-1 Cableado de la fuente de alimentación y la CPU
16 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
El sistema del ejemplo necesita una fuente de alimentación. El cableado se realiza de la forma siguiente.
Tabla 5-1 Cableado de la fuente de alimentación y la CPU
Sec. Gráfico Descripción
1 Abra las tapas frontales de la fuente de alimentación y la CPU.
2 Suelte la abrazadera de protección contra tirones en el cable en la fuente de alimentación.
3
Pelee el cable de red, dado el caso, engaste punteras (en caso de cable multifilar) y conéctelo en la fuente de alimentación.
4
Apriete la abrazadera antitirones para el cable.
5 Inserte entre la fuente de alimentación y la CPU dos cables y atorníllelos.
6 Controle si el selector de la tensión de red está en la posición correcta para su caso de aplicación. De fábrica, la fuente de alimentación viene ajustada para una tensión de red de 230 V AC. Para cambiarla, proceda de la forma siguiente: levante la tapa de pro-tección usando un destornillador, ajuste el selector a la tensión de red presente, y vuelva a insertar la tapa de protección.
17 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
5.2 Cableado del módulo analógico
El cableado de un transductor de valor analógico depende de su tipo y no del módulo SM331.
5.2.1 Principio de cableado de transductores de intensidad
Dependiendo del transductor de intensidad que utilice es necesario adaptar el cableado de la fuente de alimentación. Se distingue entre el cableado de un transductor a 2 hilos y el de un transductor a 4 hilos.
Principio de cableado de un transductor de intensidad a 2 hilos Este tipo de transductor es alimentado por el propio módulo de entrada analógica.
Ló-gica
Busdefondo
L+
Mana
M
CAD
M+M-
Transductora 2 hilos
+-
P
Sensor,p. ej. depresión
P Transductora 2 hilos
M+M-
+
-
Figura 5-2 Cableado: transductor de intensidad a 2 hilos
Principio de cableado de un transductor de intensidad a 4 hilos A diferencia de la variante a 2 hilos este tipo de transductor dispone de alimentación propia.
Ló-gica
Bus defondo
L+
Mana
M
CAD
M+M-
+-
+-
P
P
Sensor,p. ej. depresión
Transductora 4 hilos
L+ M
M+M-
Figura 5-3 Cableado: transductor de intensidad a 4 hilos
18 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
5.2.2 Cableado del módulo analógico
El cableado del módulo analógico comprende las tareas siguientes:
• Conectar la fuente de alimentación (cable rojo)
• Conectar el transductor de intensidad a 2 hilos (cables verdes)
• Conectar resistencias a los canales no utilizados
• Conectar el primer transductor de intensidad a 4 hilos (cables verdes)
• Conectar el segundo transductor de intensidad a 4 hilos (cables verdes)
• Cablear la masa y cortocircuitar los canales no utilizados (cable azul)
Figura 5-4 Cableado del conector frontal del SM331
Atención ¡Puede destruirse el módulo! ¡El módulo puede destruirse si se conecta a una entrada parametrizada para me-dida a 2 hilos un transductor de intensidad a 4 hilos averiado!
19 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Seguidamente se les explican paso a paso las operaciones de cableado:
Tabla 5-2 Cableado del conector frontal del SM331
Gráfico Cableado Comentario
Abra la puerta frontal del SM331 La puerta frontal incluye la serigra-fía de los bornes
Pelee en 6 mm los extremos de los cables que quiere enchufar en el conector frontal y engaste en ellos las punteras adecuadas
Cablee el conector frontal como sigue: Borne 1: L+
Alimentación del módulo
Borne 2: M+ Sensor 1 Borne 3: M- Sensor 1
Cableado estándar para transduc-tores a 2 hilos
Conectar los bornes 4 y 5 con una resisten-cia de 1,5 y 3,3 kohmios
Para mantener la capacidad de diagnóstico del grupo de canales 0 es necesario dotar con una resis-tencia a la segunda entrada no utilizada
Borne 6: M+ Sensor 2 Borne 7: M- Sensor 2
Borne 8: M+ Sensor 3 Borne 9: M- Sensor 3
Cableado estándar de un trans-ductor a 4 hilos
Borne 10 (Comp) y Borne 11 (Mana) conexión a M Cortocircuitar los bornes 12 a 19 y conectar-los con Mana Borne 20: M
Para medir intensidad no se utiliza Comp Especificado para transductores a 2 hilos Los grupos de canales no utiliza-dos deberán cortocircuitarse con Mana para lograr una óptima inmu-nidad a perturbaciones
20 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
5.2.3 Encienda ahora la alimentación
Si desea probar el cableado, entonces encienda la fuente de alimentación.
No olvide poner la CPU en STOP (ver círculo rojo).
Figura 5-5 Cableado terminado con éxito, CPU en posición STOP
Si luce un LED rojo existe un error en el cableado. Compruebe en tal caso su cableado.
21 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
6 Configuración con el Administrador SIMATIC
En este capítulo se le guía a través de los pasos siguientes:
• Creación de un nuevo proyecto STEP7
• Configuración del hardware
6.1 Crear un nuevo proyecto STEP7
Para configurar la nueva CPU 315-2DP utilice el Administrador SIMATIC con STEP7 V5.2 ó superior.
Inicie el Administrador SIMATIC haciendo clic en el icono �Administrador SIMATIC� en su escritorio de Windows y cree un nuevo proyecto utilizando el asistente �Nuevo proyecto�.
Figura 6-1 Abrir asistente �Nuevo proyecto�
22 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Se presenta la pantalla de bienvenida del asistente de proyecto. El asisten-te la va guiando por toda la rutina de creación de un proyecto.
Figura 6-2 Inicio del asistente �Nuevo proyecto�
Durante la creación se requiere introducir los datos siguientes:
• Tipo de CPU
• Definir un programa de usuario base
• Bloques de organización
• Nombre del proyecto
Haga clic en �Siguiente�.
23 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
6.1.1 Selección de la CPU
Para el ejemplo seleccione la CPU 315-2DP. (nuestro ejemplo puede usar-se también para otras CPU). Seleccione entonces su CPU.
Figura 6-3 Asistente �Nuevo proyecto�, selección de CPU
Haga clic en �Siguiente�.
6.1.2 Definir programa de usuario base
Elija el lenguaje AWL y seleccione los bloques de organización (OB) si-guientes:
• OB1 Bloque cíclico
• OB40 Alarma de proceso
• OB82 Alarma de diagnóstico
El OB1 es necesario en cada proyecto y se llama de forma cíclica. El OB40 se llama cuando aparece una alarma de proceso. El OB82 se llama cuando aparece una alarma de diagnóstico.
Si utiliza módulos diagnosticables y no inserta el OB82, entonces la CPU pasa a STOP cuando aparece una alarma de diagnóstico.
Figura 6-4 Asistente �Nuevo proyecto�, insertar bloques de organización
Haga clic en �Siguiente�.
24 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
6.1.3 Asignación de un nombre de proyecto
Seleccione el campo �Nombre del proyecto� y sobreescriba el nombre exis-tente con �Getting Started S7-SM331�.
Figura 6-5 Asistente �Nuevo proyecto�, denominación del proyecto
Pulse en �Finalizar�, con ello se crea automáticamente la base del proyecto S7.
6.1.4 Proyecto S7 resultante terminado
El asistente ha creado el proyecto �Getting Started S7-SM331�. En la ven-tana derecha puede ver los bloques de organización insertados.
Figura 6-6 Asistente �Nuevo proyecto�, resultado
25 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
6.2 Configuración del hardware
El asistente STEP7 creó un proyecto S7 base. Para generar los datos de sistema para la CPU se requiere todavía una configuración completa del hardware.
6.2.1 Crear configuración del hardware
La configuración del hardware del sistema del ejemplo se crea con ayuda del Administrador SIMATIC.
Para ello, haga clic en la ventana izquierda sobre la carpeta �Equipo SIMATIC 300� y inicie en la derecha la configuración del hardware hacien-do doble clic en la carpeta �Hardware�.
Figura 6-7 Forma de abrir la configuración del hardware
26 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
6.2.2 Añadir componentes SIMATIC
En primer lugar elija la fuente de alimentación del catálogo del hardware.
Si no está visible el catálogo del hardware, ábralo pulsando las teclas Ctrl+K o haciendo clic en el icono del catálogo (flecha azul)
En el catálogo del hardware podrá navegar a través de la carpeta Equipo SIMATIC 300 hasta la carpeta PS-300.
Haga clic en PS307 5A y muévala hasta el slot 1 (ver flecha roja).
Figura 6-8 Configuración del hardware: configuración base
Resultado: el PS307 5A aparece en la configuración de su bastidor.
Abrir catálogo de hardware
27 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Añadir módulo analógico Existen numerosos módulos analógicos SM331. Para este proyecto nece-sitamos el SM331, AI8x12Bit que tiene la referencia 6ES7 331-7KF02-0AB0.
La referencia se muestra en la parte inferior del catálogo del hardware (ver flecha azul).
Figura 6-9 Configuración del hardware: añadir SM331
Mueva el módulo al primer campo libre del slot 4 de su bastidor (ver flecha roja).
Con ello ha añadido todos los módulos a la configuración del hardware. El siguiente paso es parametrizar el módulo.
Referencia del módulo
28 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
6.2.3 Parametrización del módulo analógico
El Administrador SIMATIC inserta el módulo analógico con los ajustes pre-determinados o por defecto. Ahora puede modificar la parametrización pa-ra configurar los tipos de sensores, y las funciones de diagnóstico y alar-ma.
Funcionalidades del sistema del ejemplo La tabla siguiente muestra qué parámetros hay que ajustar para nuestro ejemplo.
Tabla 6-1 SM331, funcionalidades del sistema del ejemplo
Funcionalidades Descripción Reacciones del proceso • Diagnóstico: activo
• Alarma de proceso al rebasar límite: activo
Sensor 1 • Transductor de intensidad a 2 hilos
• Diagnóstico colectivo (agrupado)
• Vigilancia de rotura de hilo
• Límites 6 mA y 18 mA
Sensores 2 & 3 • Transductor de intensidad a 4 hilos
• Diagnóstico colectivo (agrupado)
• Vigilancia de rotura de hilo
• Límites 6 mA y 18 mA
Llamada de la parametrización Haga doble clic en el slot 4 con el SM331.
Seleccione la ficha Entradas.
Parametrice lo siguiente:
• Alarma de diagnóstico CON
• Alarma de proceso CON
• Entrada 0-1:
o Tipo de medida: 2DMU
o Diagnóstico colectivo CON
o Rotura de hilo CON
• Entrada 2-3:
o Tipo de medida: 2DMU
o Diagnóstico colectivo CON
o Rotura de hilo CON
• Entradas 4-5 y 6-7
o Tipo de medición: desactivado (---)
29 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
• Frecuencia perturbadora
o Ajuste la frecuencia de su red (50 Hz ó 60 Hz)
• Disparador de alarma de proceso
o Límite superior 18 mA
o Límite inferior 6 mA
Figura 6-10 SM331: parametrización
Explicación de los diferentes ajustes
Tipo de medición: 2DMU y 4DMU representan transductores de intensidad a 2 y 4 hilos res-pectivamente
--- significa que los canales están desactivados. Si desactiva canales el re-sto se procesa de forma más rápida.
Adaptadores de margen de medida Se muestra la posición necesaria de los adaptadores de margen de medi-da (apt. 4.2.3).
30 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Frecuencia perturbadora (supresión de frecuencias perturbadoras)
La frecuencia de la red alterna de alimentación puede tener efecto negativo sobre los valores medidos, particularmente en caso de márgenes de ten-sión pequeños y si se usan termopares. Con este parámetro se define la frecuencia de red existente en su sistema.
Este parámetro tiene también efecto sobre la resolución, el tiempo de inte-gración y el tiempo base de ejecución del grupo de canales.
Resolución (precisión) El valor analógico se memoriza en una palabra de 16 bits.
Tiempo de integración El módulo requiere un cierto tiempo para medir la señal analógica. Este tiempo se denomina tiempo de integración. Cuanto mayor sea la precisión requerida más tardará el módulo en medir la señal.
Tiempo de ejecución base Además del tiempo de integración, el módulo requiere un determinado tiempo para su digitalización.
Tabla 6-2 Relación entre resolución, frecuencia perturbadora y tiempo de integra-ción
Resolución Frecuencia perturbadora
Tiempo de integra-ción
Tiempo base de ejecución
9 bits 400 Hz 2,5 ms 24 ms
12 bits 60 Hz 16,6 ms 136 ms
12 bits 50 Hz 20 ms 176 ms
14 bits 10 Hz 100 ms 816 ms
Alarma de proceso Sólo los canales 0 y 2 están en condiciones de activar alarma de proceso. Las alarmas de proceso pueden utilizarse para activar una alarma cuando la señal analógica supera por exceso o por defecto determinados límites ajustados.
Finalización de la configuración del hardware Cierre la ventana que incluye los parámetros.
Compile y guarde el proyecto vía Equipo -> Guardar y compilar (Ctrl+S).
Con ello queda terminada la configuración del hardware para el proyecto.
31 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
6.2.4 Prueba de conexión
Para fines de comprobación efectúe un test de conexión y cargue los datos del sistema.
Conexión
Tabla 6-3 Conexión
Or-den
Gráfico Descripción
1 Utilizando una Power PG o un PC con prommer externo borre su Micro Memory Card: Haga clic en el Adminis-trador SIMATIC �Archivo -> Memory Card S7 -> Borrar�. Con ello se borra la MMC.
2
Desconecte la alimentación de la CPU. Inserte la MMC en la CPU. Conecte la alimentación.
3
Si la CPU está en posición RUN, entonces páse-la a la posición STOP.
4
Vuelva a encender la fuente de alimentación. Si parpadea el LED de STOP, la CPU demanda borrado total. En tal caso lleve el selector bre-vemente a la posición MRES.
5
Utilizando un cable MPI conecte la CPU a su unidad de programación. Para ello, enchufe el cable MPI en el puerto MPI de la CPU y el otro extremo en el puerto corres-pondiente de su unidad de programación.
32 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Cargar en la CPU la configuración del hardware Utilizando HW Config cargue ahora en la CPU la configuración del hardwa-re.
Figura 6-11 Cargar en la CPU la configuración del hardware (1)
Haga clic en el icono �Cargar en módulo� (ver círculo rojo).
Si aparece la ventana de diálogo �Seleccionar módulo de destino�, enton-ces hacer clic en �Aceptar�.
Figura 6-12 Cargar en la CPU la configuración del hardware (2)
Se muestra la ventana de diálogo �Seleccionar dirección de estación�. Haga clic en�Aceptar�. Con ello se vargan en la CPU los datos del sistema.
33 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Arrancar la CPU Pase la CPU a RUN.
Si ha ejecutado correctamente la configuración del hardware, entonces en la CPU deberán lucir dos LEDs verdes (RUN y DC5V).
Figura 6-13 CPU funcionando sin eror
34 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
6.3 Programa de usuario STEP7
6.3.1 Tareas del programa de usuario
En nuestro ejemplo se deberán memorizar en un bloque de datos los valo-res procedentes del sensor y, en una palabra de marcas, la información de estado sobre las alarmas de proceso. Las informaciones de estado debe-rán poderse confirmar (acusar) con ayuda de un bit.
Además también se memorizarán en otro bloque de datos los valores de los canales (valores de las palabras de entrada).
En el programa de usuario deben ejecutarse las tareas siguientes:
1. Memorización cíclica en un bloque de datos (DB1) de los valores de las entradas analógicas
2. Convertir cíclicamente los valores de las entradas analógicas en valores en coma flotante (FC1) y guardarlos en un bloque de datos (DB2)
3. En caso de estado lógico TRUE en la marca de confirmación booleana (M200.0), acusar las informaciones de estado de las alarmas de proce-so
4. Si aparece una alarma de proceso, guardar el estado en una palabra de marcas (MW100)
Tabla 6-4 Estructura del programa de usuario Tipo de llamada Bloque de
organización competente
Tarea a programar Bloques y marcas usados
Llamada cíclica OB1 Guardar entradas analógicas
DB1
Convertir y memorizar los valores de los sensores
FC1, DB2
Acusar alarma de proceso
M200.0
Llamada contro-lada por alarma de proceso
OB40 Memorizar estado MW100
Llamada contro-lada por alarma de diagnóstico
OB82 Sólo existe porque se utilizan módulos diag-nosticables
---
Relativo a OB82
El OB82 se utiliza para módulos diagnosticables. Si está habilitada la alarma de diagnóstico en un módulo diagnosticable entonces, cuando detecta un error, el OB82 presenta a la CPU una demanda de alarma de diagnóstico (tanto cuando aparece como cuando desaparece la incidencia). Como consecuencia el sistema operativo llama el OB 82.
35 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
En nuestro ejemplo el OB82 sólo se utiliza para que la CPU no pase a STOP. En el OB82 pueden programarse reacciones a las alarmas de dia-gnóstico.
6.3.2 Crear programa de usuario
Existen dos formas de crear un programa de usuario:
o Si tiene conocimientos en el lenguaje AWL de STEP7, entonces podrá crear y programar los bloques y funciones necesarios en la carpeta de bloques.
o También tiene la posibilidad de insertar en su proyecto un programa de usuario procedente de una fuente AWL. En estos �Primeros pasos� des-cribimos esta forma de proceder.
Para crear el programa de usuario usando STEP7 son necesarios tres pa-sos:
1. Descarga del archivo fuente directamente de la página HTML
2. Importar el archivo fuente
3. Compilar la fuente
Descarga del archivo fuente El archivo fuente puede descargarse directamente de la página HTML desde la que ha descargado también estos Primeros pasos.
El archivo fuente de la versión alemana se denomina �GSSM331T1DE.AWL�.
Guarde la fuente en su disco duro.
36 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Importar archivo fuente El archivo fuente puede importarse con el Administrador SIMATIC de la forma siguiente:
• Con la tecla derecha del ratón Haga clic en la carpeta �Fuente�
• Seleccione �Insertar nuevo objeto� -> Fuente externa
Figura 6-14 Importar fuente externa
En el diálogo �Insertar fuente externa� navegue hasta el archivo fuente GSSM331T1DE.AWL que ya ha descargado y guardado en su disco duro.
Seleccione el archivo fuente GSSM331T1DE.AWL (flecha roja).
Figura 6-15 Importar fuente externa
Pulsar en �Abrir�
37 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
El Administrador SIMATIC ha cargado la fuente. En la ventana derecha puede ver la fuente insertada.
Figura 6-16 Lugar de almacenamiento del archivo fuente
Compilar código fuente
Para crear un programa STEP7 ejecutable es necesario compilar la fuente AWL.
Haga doble clic sobre la carpeta fuente en GSSM331T1DE. Con ello se abre el editor de código fuente.
En la ventana del editor del código fuente puede verse éste (código de cap. 10).
Figura 6-17 Editor de código fuente
38 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Después de cargar el código fuente es necesario iniciar la compilación.
Para ello pulse las teclas Ctrl+K o haga clic en Archivo -> Compilar. Con ello se inicia inmediatamente la compilación.
Figura 6-18 Compilar fuente AWL
En caso de mensaje de error o advertencia, compruebe su fuente.
Figura 6-19 Editor de código fuente, mensajes tras la compilación
Cierre el editor de código fuente.
39 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Si se ha compilado sin errores la fuente AWL, la carpeta de bloques inclu-ye los bloques siguientes:
OB1, OB40, OB82, FC1, DB1 y DB2
Figura 6-20 Bloques generados
40 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
7 Probar el programa de usuario
7.1 Descargar datos de sistema y programa de usuario
Tanto el hardware como el software están ya perfectamente preparados. El siguiente paso es descargar a la CPU los datos del sistema y el programa de usuario. Para ello proceda de la forma siguiente:
Tabla 7-1 Cargar en CPU datos de sistema y programa de usuario
Paso Descripción
1 Usando el Administrador SIMATIC cargue en la CPU los datos del sis-tema (incluye la configuración del hardware) y el programa de usuario.
2 Siga las instrucciones en pantalla. Si todos los sensores se han conectado co-rrectamente, ni en la CPU ni en el SM331 luce ninguna lámpara roja de señalización.
El funcionamiento de la CPU se señaliza con la lámpara verde �RUN�.
41 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Smart Label
La tira rotulada para los módulos la hemos creado utilizando el Siemens S7-SmartLabel (referencia: 2XV9 450-1SL01-0YX0).
La tira rotulable, en tamaño original, se encuentra en la Figura 7-1
Figura 7-1 Tira rotulable del ejemplo creada conS7-SmartLabel
42 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
7.2 Visualización de los valores de los sensores
Para visualizar los valores de los sensores, inserte en el proyecto la tabla de variables siguiente. Para ello abra el menú contextual en la carpeta Blo-ques y elija:
Insertar nuevo objeto -> Tabla de variables.
Figura 7-2 Insertar tabla de variables
Rellene la tabla de variables creada de la forma siguiente:
Figura 7-3 Tabla de variables Control_Display
En esta zona puede ob-servar los valores en los canales
En esta zona puede observar los valores analógicos
En esta zona puede observar y forzar las señales de estado
43 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Tabla 7-2 Descripción de variables
Variable Descripción
DB1.DBW 0 Canal 0, representación del valor analógico DB1.DBW 2 Canal 1, representación del valor analógico DB1.DBW 4 Canal 2, representación del valor analógico DB1.DBW 6 Canal 3, representación del valor analógico DB1.DBW 8 Canal 4, representación del valor analógico DB1.DBW 10 Canal 5, representación del valor analógico DB1.DBW 12 Canal 6, representación del valor analógico DB1.DBW 14 Canal 7, representación del valor analógico DB2.DBD 0 Transductor1, intensidad (mA) DB2.DBD 4 Transductor2, intensidad (mA) DB2.DBD 8 Transductor3, intensidad (mA) MW 100 Estado alarma de proceso MW 200.0 Acusar (confirmar) alarma de proceso M101.0 Canal 0 límite inferior rebasado por defecto M101.1 Canal 0 límite superior rebasado por exceso M101.2 Canal 2 límite inferior rebasado por defecto M101.3 Canal 0 límite superior rebasado por exceso
Observación de valores Para observar los valores pase, en modo online, a la CPU pulsando el ico-no con las gafas. Con ello podrá ver en pantalla los valores contenidos en los bloques de datos y marcas.
Figura 7-4 Vista online de la tabla de variables
Valor de canal en formato HEX
Valor analógico convertido
Información de estado
44 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Forzado de valores Para forzar el acuse del proceso escriba en la columna "Valor a forzar" el valor deseado ("TRUE o FALSE" dependiendo se desea activar o desacti-var el acuse) y pulse el icono con la flecha doble:
Figura 7-5 Forzado de variables
Particularidad al observar los valores Al observar los valores le ha llamado seguramente la atención el hecho de que los valores de canal no coinciden con los valores analógicos. La causa de ello es que el módulo analógico únicamente emite el formato binario �Palabra� (16 bits). Es decir, es necesario convertir los valores del módulo analógico.
Valor de canal
Valor analógico
Estado
45 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
7.3 Representación de valores analógicos
La CPU sólo puede procesar valores analógicos digitalizados. Por ello los módulos de entrada analógica transforman la señal analógica de proceso en formato digital (palabra de 16 bits).
A la hora de convertir valores digitales en analógicos es necesario conside-rar cinco zonas:
Tabla 7-3 Representación de valores analógicos en margen de medida de intensi-dad 4 a 20 mA
Hexadeci-mal
Rango medida intensidad
Comentario Significado
7FFF
22,96 mA
7F00
Rebase por exce-
so
A partir del valor hexadecimal 16#7F00 el valor leído del sensor se encuentra fuera del margen de medida parametrizado, con lo que no es válido.
7EFF
22,81 mA
6C01
Zona de satura-ción por exceso
Esta zona equivale a una banda de tole-rancia antes de que se produzca desbor-damiento. Sin embargo, dentro de esta zona la resolución ya no es óptima.
6C00 20 mA 5100 15 mA 1 4 mA + 578,7 nA 0 4 mA
Zona nominal Es la zona normal para leer los valores medidos. En esta zona la resolución es óptima.
FFFF ED00 1,1185 mA
Zona de satura-ción por defecto
Zona que equivale a la zona de saturación por exceso sólo que para valores bajos.
ECFF
8000
Rebase por defec-
to
A partir del valor hexadecimal 16#ECFF el valor leído del sensor se encuentra por debajo del margen de medida parametri-zado, por lo que no es válido.
Es decir, es necesario convertir la representación de valores binarios para poder visualizar valores analógicos del proceso. En el programa de nuestro ejemplo se visualizan los valores en mA. Esto se realiza utilizando una fun-ción programada (la FC1) encargada de convertir en mA la representación del valor analógico.
En nuestro ejemplo observaremos los valores a la salida del transductor.
Utilizando un amperímetro es posible comparar los valores medidos por él con los valores en la representación analógica. Los valores serán idénti-cos.
46 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
8 Alarma de diagnóstico
Las alarmas de diagnóstico sirven para reaccionar en el programa de usuario frente a averías en el hardware.
Son los módulos diagnosticables que están en condiciones de señalizar alarmas de diagnóstico.
En el OB82 se programan las reacciones a las alarmas de diagnóstico.
8.1 Leer desde PG información de diagnóstico
El módulo de entrada analógica SM331 AI8x12bit es diagnosticable.
La alarma de diagnóstico aparecida se señaliza en el módulo SM331 y en la CPU porque luce el LED rojo �SF�.
Figura 8-1 Avería hardware
La causa del fallo puede detectarse �online� consultando el estado del mó-dulo.
47 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Para poder ver "online" el estado del módulo, proceda de la forma siguien-te.
En la configuración del hardware, haga clic en SM331 y abre el diagnóstico del hardware en el menú Sistema de destino / Estado del módulo.
Figura 8-2 Estado del módulo
8.2 Mensajes generales de diagnóstico
En la ficha Alarma de diagnóstico figura información sobre el error notifi-cado.
Las alarmas no dependen de un determinado canal y afectan a todo el módulo.
Figura 8-3 Diagnóstico del SM331
48 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
8.3 Mensajes de diagnóstico por canal
Existen cinco mensajes de diagnóstico por canal:
• Error de configuración/parametrización
• Error de modo común
• Rotura de hilo
• Rebase por defecto
• Rebase por exceso
Nota Aquí sólo le mostramos el diagnóstico por canal para los tipos de medición trans-ductor de intensidad a 2 ó 4 hilos. Otros tipos de medición tienen un comporta-miento similar pero no se describen aquí.
8.3.1 Error de configuración/parametrización
La posición de los adaptadores de margen de medida no coincide con el ti-po de medición configurado en la configuración del hardware.
8.3.2 Error de modo común
La diferencia de potencia Ucm entre las entradas (M-) y el potencial de refe-rencia del circuito de medida (Mana) es excesiva.
En nuestro ejemplo no puede aparecer este error ya que en un transductor a 2 hilos Mana está unido con M (sin aislamiento galvánico).
49 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
8.3.3 Rotura de hilo
Si está parametrizada la rotura de hilo en transductores de intensidad no se comprueba directamente si se ha roto el hilo sino que esta función de diagnóstico actúe cuando se rebase por defecto una determinada intensi-dad límite.
En un transductor de 4 a 20mA, cuando la intensidad baja de 3,6 mA se visualiza el mensaje �Rotura de hilo entrada analógica� en la pantalla de diagnóstico del módulo.
Figura 8-4 Izda.: pantalla de diagnóstico con rotura de hilo/dcha.: tabla de variables
La representación del valor analógico pasa inmediatamente a la zona de rebase por defecto (HEX 8000), a pesar de que la intensidad medida su-pera ampliamente 1,1185 mA (ver apt. 7.3).
Un rebase por defecto de 3,6 mA sólo es posible si se ha desactivado el parámetro Detección de rotura de hilo.
8.3.4 Rebase por defecto
El mensaje de rebase por defecto sólo se activa si está desactivada la fun-ción de diagnóstico de rotura de hilo y la intensidad es inferior a 1,185 mA.
8.3.5 Rebase por exceso
Si la intensidad supera el valor de 22,81 mA en la ventana de diagnóstico se presenta el mensaje con el texto �Entrada analógica, margen de medi-da/límite superior sobrepasado�.
La representación de valor analógico (HEX 7FFF) está dentro de la zona de rebase por exceso.
50 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Figura 8-5 Izda.: diagnóstico en zona de rebase por exceso/dcha.: tabla de variables
Nota Para los canales desactivados se representa el valor analógico también como HEX 7FFF.
51 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
9 Alarma de proceso
El SM331 AI8x12Bit tiene como particularidad su capacidad para disparar alarmas de proceso. Para ello pueden configurarse correspondientemente dos canales (el 1 y 2).
Por regla general las alarmas de proceso llaman un bloque de organiza-ción de alarmas en la CPU. En nuestro ejemplo se llama el OB40.
Para transformadores de intensidad los límites de las alarmas de proceso deben definirse en mA.
Ejemplo: En el canal 0 se ha conectado un sensor de presión a través de un trans-ductor de intensidad 4-20 mA. En tal caso, los límites hay que definirlos en mA y no en Pascal (Pa).
Para disparar una alarma de proceso los límites deben encontrarse dentro del rango nominal del tipo de medición.
Ejemplo: Si se ha activado rotura de hilo (3,6 mA) y se ha definido como límite infe-rior 3,5 mA, el sistema, si bien acepta estos ajustes, nunca disparará alar-ma de proceso ya que antes se activa siempre la alarma de diagnóstico.
En nuestro ejemplo los dos canales (sensor 1 y 2) se han configurado con los límites siguientes.
• Límite inferior: 6 mA
• Límite superior: 18 mA
Si aparece una alarma de proceso, entonces se llama el OB40. En el pro-grama de usuario del OB40 puede definirse qué funciones debe ejecutar el PLC debido a como consecuencia de la alarma de proceso.
En el programa de usuario del ejemplo la causa de la alarma de proceso se lee en el OB40. Ésta figura en la estructura de variables temporal OB40_POINT_ADDR (palabras locales 8 a 11).
Figura 9-1 Información de arranque del OB40: qué incidencia ha activado la alarma de proceso al rebasarse un límite
En el ejemplo, en el OB40 sólo se transfieren a una palabra de marcas (MW100) el LD8 y el LD9. La palabra de marcas se muestra en la tabla de variables ya generada. La palabra de marcas en el OB1 se acusa con la marca M200.0 ó forzando la marca en la tabla de variables con "TRUE".
1 1 1 1
LB 8 LB 9
Rebase por defecto límite inferior, canal 0 Rebase por defecto límite inferior, canal 1
Rebase por exceso límite superior, canal 1 Rebase por exceso límite superior, canal 0
52 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
Si usando un calibrador alimenta el canal 0 con 5,71 mA, entonces en el MW100 de la tabla de variables aparece el valor HEX 0001. Esto significa que se ha llamado el OB40 y que en el canal 0 se ha rebasado el límite in-ferior (6 mA).
Figura 9-2 Alarma de proceso: rebase por defecto el límite inferior en canal 0
53 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
10 Fuente del programa de usuario
El código fuente del programa de usuario de nuestro ejemplo figura en este capítulo.
La fuente puede descargarse también directamente de la página HTML como archivo AWL desde la que ha descargado estos Primeros pasos (ver apt. 6.3.2).
Código fuente AWL DATA_BLOCK DB 1
TITLE =Módulo analógico, valores de canales
VERSION : 1.0
STRUCT
CH_0 : WORD ; //Kanal 0
CH_1 : WORD ; //Kanal 1
CH_2 : WORD ; //Kanal 2
CH_3 : WORD ; //Kanal 3
CH_4 : WORD ; //Kanal 4
CH_5 : WORD ; //Kanal 5
CH_6 : WORD ; //Kanal 6
CH_7 : WORD ; //Kanal 7
END_STRUCT ;
BEGIN
CH_0 := W#16#0;
CH_1 := W#16#0;
CH_2 := W#16#0;
CH_3 := W#16#0;
CH_4 := W#16#0;
CH_5 := W#16#0;
CH_6 := W#16#0;
CH_7 := W#16#0;
END_DATA_BLOCK
DATA_BLOCK DB 2
TITLE =Valor de transductor (en mA)
VERSION : 1.0
STRUCT
SE_1 : REAL ; //Geber 1 Stromwert (mA)
SE_2 : REAL ; //Geber 2 Stromwert (mA)
SE_3 : REAL ; //Geber 3 Stromwert (mA)
END_STRUCT ;
BEGIN
SE_1 := 0.000000e+000;
54 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
SE_2 := 0.000000e+000;
SE_3 := 0.000000e+000;
END_DATA_BLOCK
FUNCTION FC 1 : VOID
TITLE =Conversión de valores brutos de un canal en mA
VERSION : 1.0
VAR_INPUT
Raw : WORD ; // Analogdarstellung
END_VAR
VAR_OUTPUT
Current : REAL ; // Strom in mA
END_VAR
VAR_TEMP
TDoubleInt : DINT ;
TInt : INT ;
END_VAR
BEGIN
NETWORK
TITLE =Conversión de valores brutos en mA
L #Raw;
T #TInt;
// Nur lange Integer koennen in REAL konvertiert werden
L #TInt;
ITD ;
T #TDoubleInt;
L #TDoubleInt; // HEX Wert
DTR ; // Current = --------------------
T #Current; // 1728
L 1.728000e+003; // ! /
/R ; // ! /
T #Current; // ! /
// +-----/-----------+----
// 4 20
L 4.000000e+000; // Offset Korrektur
+R ;
T #Current;
END_FUNCTION
55 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
ORGANIZATION_BLOCK OB 1
TITLE = "Pasada principal del programa (ciclo)"
VERSION : 1.0
VAR_TEMP
OB1_EV_CLASS : BYTE ; //Bits 0-3 = 1 (Coming event), Bits 4-7 = 1 (Event class 1)
OB1_SCAN_1 : BYTE ; //1 (Cold restart scan 1 of OB 1), 3 (Scan 2-n of OB 1)
OB1_PRIORITY : BYTE ; //Priority of OB Execution
OB1_OB_NUMBR : BYTE ; //1 (Organization block 1, OB1)
OB1_RESERVED_1 : BYTE ; //Reserved for system
OB1_RESERVED_2 : BYTE ; //Reserved for system
OB1_PREV_CYCLE : INT ; //Cycle time of previous OB1 scan (milliseconds)
OB1_MIN_CYCLE : INT ; //Minimum cycle time of OB1 (milliseconds)
OB1_MAX_CYCLE : INT ; //Maximum cycle time of OB1 (milliseconds)
OB1_DATE_TIME : DATE_AND_TIME ; //Date and time OB1 started
END_VAR
BEGIN
NETWORK
TITLE =Leer canales
//Die Kanawerte (0 bis 7) werden geladen und in DB1 (Kanalwerte)gespeichert
L PEW 256; // Kanal 0
T DB1.DBW 0;
L PEW 258; // Kanal 1
T DB1.DBW 2;
L PEW 260; // Kanal 2
T DB1.DBW 4;
L PEW 262; // Kanal 3
T DB1.DBW 6;
L PEW 264; // Kanal 4
T DB1.DBW 8;
L PEW 266; // Kanal 5
T DB1.DBW 10;
L PEW 268; // Kanal 6
T DB1.DBW 12;
L PEW 270; // Kanal 7
T DB1.DBW 14;
56 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
NETWORK
TITLE =Conversión
//Konvertierung von den Kanal-Rohwerten in Stromwerte (mA)
CALL FC 1 (
Raw := DB1.DBW 0,
Current := DB2.DBD 0);
CALL FC 1 (
Raw := DB1.DBW 4,
Current := DB2.DBD 4);
CALL FC 1 (
Raw := DB1.DBW 6,
Current := DB2.DBD 8);
NETWORK
TITLE =Resetear alarma de proceso
//Obwohl der Prozessalarm beim Verlassen von dem OB40 hardwaremäßig quit-tiert wurde
// muß das Prozessalarm-Wort händisch zurückgesetzt werden
U M 200.0;
SPBN lbl0;
L MW 100;
SSI 4;
T MW 100;
lbl0: NOP 0;
NETWORK
TITLE =The End
BE ;
END_ORGANIZATION_BLOCK
ORGANIZATION_BLOCK OB 40
TITLE = "Interrupción hardware"
//Auswertung von OB40_POINT_ADDR (L8 to L11)
//
//L8 Oberer Grenzwert überschritten
//L9 Unterer Grenzwert unterschritten
VERSION : 1.0
VAR_TEMP
57 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
OB40_EV_CLASS : BYTE ; //Bits 0-3 = 1 (Coming event), Bits 4-7 = 1 (Event class 1)
OB40_STRT_INF : BYTE ; //16#41 (OB 40 has started)
OB40_PRIORITY : BYTE ; //Priority of OB Execution
OB40_OB_NUMBR : BYTE ; //40 (Organization block 40, OB40)
OB40_RESERVED_1 : BYTE ; //Reserved for system
OB40_IO_FLAG : BYTE ; //16#54 (input module), 16#55 (output module)
OB40_MDL_ADDR : WORD ; //Base address of module initiating interrupt
OB40_POINT_ADDR : DWORD ; //Interrupt status of the module
OB40_DATE_TIME : DATE_AND_TIME ; //Date and time OB40 started
END_VAR
BEGIN
NETWORK
TITLE =Sensor 1 (canal 0): límite inferior
U L 9.0; // Kanal 0 unterer Grenzwert
SPBNB L001;
L W#16#1;
L MW 100;
OW ;
T MW 100;
L001: NOP 0;
NETWORK
TITLE =Sensor 1 (canal 0): límite superior
U L 8.0; // Kanal 0 oberer Grenzwert
SPBNB L002;
L W#16#2;
L MW 100;
OW ;
T MW 100;
L002: NOP 0;
NETWORK
TITLE =Sensor 2 (canal 2): límite inferior
U L 9.2; // Kanal 2 unterer Grenzwert
SPBNB L003;
L W#16#4;
L MW 100;
OW ;
T MW 100;
L003: NOP 0;
NETWORK
TITLE =Sensor 2 (canal 2): límite superior
58 Primeros pasos SM331 AI 8x12bit parte 1: 4-20mA
A5E00253412
U L 8.2; // Kanal 2 oberer Grenzwert
SPBNB L004;
L W#16#8;
L MW 100;
OW ;
T MW 100;
L004: NOP 0;
NETWORK
TITLE =Sensor 3 (canal 3): límite inferior
//Nur für Demozwecke. Der Kanal 3 ist nicht prozessalarmfähig
U L 9.3; // Kanal 3 unterer Grenzwert
SPBNB L005;
L W#16#10;
L MW 100;
OW ;
T MW 100;
L005: NOP 0;
NETWORK
TITLE =Sensor 3 (canal 3): límite superior
//Nur für Demozwecke. Der Kanal 3 ist nicht prozessalarmfähig
U L 8.3; // Kanal 3 obere Grenzwert
SPBNB L006;
L W#16#20;
L MW 100;
OW ;
T MW 100;
L006: NOP 0;
END_ORGANIZATION_BLOCK