p1 creacion de proyectos

Prctica 1: Creacin del Proyecto y Configuracin de Hardware 1 / 14

ITESM Campus Monterrey Depto. de Ing. Elctrica

Laboratorio de Teleingeniera

Prctica 1: Creacin del Proyecto y

Configuracin de Hardware.

Objetivo: Realizar la configuracin de Hardware necesaria para trabajar en un proyecto de Step 7.

Agregar los mdulos correspondientes a la estacin de trabajo.

Aprender a crear un proyecto y configurar el hardware del PLC con el software de administracin SIMATIC Manager.

Introduccin: Los controladores SIMATIC se ofrecen en varias presentaciones:

SIMATIC S7: PLC modular. El usuario agrega los mdulos necesarios segn la aplicacin. Por ejemplo: Mdulos de entradas y salidas anlogas, mdulos de entradas y salidas digitales, etc.

SIMATIC C7: Modular en PC. Consiste en tarjetas insertables en la PC.

SIMATIC M7: Completo, No Modular. Se trata de una computadora industrial con un PLC embebido, as como un Touch Panel.

En cuanto a la estacin de trabajo que se implementar en el laboratorio, se trata de un PLC de la serie S7-300. Cuenta con 3 familias de PLCs, los cuales cuentan con distintas capacidades:

Series S7-200 Aplicaciones sencillas y de bajo rendimiento. Comunicacin por medio de los protocolos MPI, PROFIBUS y AS-i (CPs). Hasta 7 mdulos de expansin.

Series S7-300 Aplicaciones de rendimiento medio. Comunicacin por medio de MPI, PROFIBUS, Ethernet Industrial, ASi, PROFINET. Hasta 32 mdulos de expansin.

Series S7-400 Aplicaciones de alto rendimiento.


Comunicacin por medio de MPI, PROFIBUS, Ethernet Industrial, ASi, PROFINET. Hasta 4 CPUs S7-300 pueden operarse por medio de un S7-400.

Como se mencion anteriormente, se trabajar con la serie S7-300. Esta serie puede contener los siguientes elementos:

0. Racks.- Lugar en donde se posicionan y se conectan los mdulos entre s.

1. Power Supply (PS).- Se encarga de proporcionar el voltaje de alimentacin a la estacin.

2. Central Processing Unit (CPU).- Almacena y procesa el programa de usuario, as como otras funciones.

3. Interface Modules (IM).- Permite la conexin de diferentes racks, en caso que un solo rack no sea suficiente para la cantidad de mdulos deseada.

4. Signal Modules (SM).- Adapta las seales del proceso al nivel de seal interna, o controla los actuadores mediante seales anlogas o digitales.

5. Function Modules (FM).- Ejecutan funciones especializadas sin tiempo de procesamiento del CPU.

6. Communications Processor (CP).- Establece una conexin con diferentes subredes. En el aspecto de software, se utiliza el SIMATIC Manager. En dicho programa se realiza desde la configuracin inicial del proyecto, hasta la creacin de un programa. El proyecto consta de tres partes esenciales: Hardware, conexiones, y bloques de programacin. Esta prctica es una gua para las primeras dos partes, y el alumno deber desarrollar un bloque de programacin sencillo.

Desarrollo del ejercicio.-

Crear un proyecto en el Administrador de SIMATIC Manager. Con un doble clic al icono SIMATIC Manager abrir la aplicacin, o bien en el men de Start >> All Programs >>SIMATIC >> SIMATIC Manager. El SIMATIC Manager inicia por default con el ltimo proyecto que fue abierto. Cerrar el proyecto y en la barra de mens principal seleccionar File New. Asignar un nombre al proyecto. Posteriormente asignar el nombre deseado, as como la ubicacin del proyecto en una carpeta reservada para el grupo de trabajo. Al terminar este procedimiento oprimir el botn OK. Al realizar este paso el proyecto ha sido creado aunque no contiene todava ninguna configuracin de componentes, como lo muestra la figura 1.


Figura 1. Componentes al crear un nuevo proyecto.

Agregar un equipo al proyecto. Ahora en la barra de mens seleccionar Insert >> Station >> Simatic 300 Station, y aparecer en la ventana izquierda el icono del objeto que se acaba de agregar como lo muestra la figura 2. Con esto estamos especificando que nuestro proyecto contiene una estacin SIMATIC S7-300. Ahora es necesario dar de alta los componentes que contiene la estacin.

Figura 2. Agregar una estacin SIMATIC S7-300

Es importante recalcar que todo proyecto debe contener 3 elementos esenciales:

Configuracin de Hardware

Conexiones

Programacin de bloques La figura 3 muestra cada uno de los elementos con los que cuenta el proyecto. Segn la figura, la configuracin de Hardware se despliega al seleccionar la estacin SIMATIC 300(1). Para seleccionar el apartado de conexiones, se debe seleccionar el apartado CPU 314C-2 DP. Por ltimo, para visualizar la programacin de bloques en el proyecto, se selecciona el apartado Blocks, el cual es una subdivisin de CPU 314C -2 DP. Cabe resaltar que esta descripcin es de acuerdo al proyecto mostrado en la figura. Es decir, el nombre del CPU de la figura no es necesariamente el que se quiere configurar. Para eso hay que agregar los mdulos adecuados, segn la estacin de trabajo con la que se cuenta. Ms adelante se describir el proceso de configuracin de Hardware.


Figura 3. Partes del proyecto


1. El primer paso para la configuracin del hardware es abrir el proyecto creado, si no se encuentra

abierto. Seleccionar File Open y aparecer la siguiente ventana donde seleccionaremos nuestro proyecto y al final oprimimos el botn OK, ver figura 4.

Figura 4. Abrir un proyecto


Configuracin de Conexiones

Programacin de Bloques


2. Al abrir el proyecto aparecer con la estructura similar al que aparece en la figura 5. En la ventana izquierda observamos el contenido del proyecto, podemos ver que slo existe dentro del proyecto un solo equipo y es la estacin SIMATIC 300. En la ventana derecha se muestra el contenido de los elementos seleccionados en la ventana izquierda. Seleccionamos el equipo SIMATIC 300.

3. Asociado al equipo SIMATIC 300 existe un cono llamado Hardware, que es donde se va a configurar el hardware de la estacin SIMATIC. Este cono es la liga para el software de configuracin de Siemens llamado HWconfig, ver figura 5.

Figura 5. Contenido de la estacin SIMATIC 300

4. Realizamos doble clic en Hardware y aparecer la ventana mostrada en la figura 6.

Figura 6. Ventanas del HW Config

Ventana Online (Diagnstico de Hardware)

Ventana del equipo (Configuracin de Hardware)

Ventana de catlogo de Hardware


Como podemos observar, las ventanas de equipo y de configuracin estn vacas, lo cual es correcto porque en este momento no existe ningn equipo configurado. El nombre de las ventanas mostradas en la parte superior es importante ya que las siguientes instrucciones hacen referencia a ellas constantemente.

5. Agregar el bastidor principal. El siguiente paso es agregar el bastidor (rack) que alojara al CPU, a los mdulos de Entradas/Salidas, a la fuente de poder y a cualquier otro modulo de comunicaciones o funciones especiales. El procedimiento es el siguiente:

Procedimiento de Configuracin a. Elija el bastidor central (Rack o Rail en ingls) para la configuracin de los componentes SIMATIC 300 en la ventana Catlogo de hardware. En el caso del SIMATIC 300 se trata de un perfil soporte mostrado en la figura 7.

Figura 7. Ubicacin del bastidor 300

Arrastre el bastidor hasta la ventana del equipo y aparecer la ventana mostrada en figura 8. El bastidor se representa como una tabla de configuracin pequea en la parte superior de la ventana del equipo. En la parte inferior de la misma aparece informacin detallada del bastidor con datos adicionales, tales como la referencia, la direccin MPI, las direcciones de las entradas y salidas, etc.


Figura 8. Bastidor Principal

6. Disposicin de los mdulos en el catlogo de hardware para agregarlos al bastidor. Una vez

que el bastidor ha sido agregado a la ventana del equipo, el siguiente paso es configurar los parmetros del CPU principal y los mdulos auxiliares. Para realizar esta configuracin es necesario conocer los respectivos procedimientos.

Procedimiento para agregar mdulos al bastidor.

1. Elija un mdulo (p. Ej. una CPU) de la ventana Catlogo de Hardware. Los posibles slots para ese mdulo se resaltan en color.

2. Arrastre el mdulo hasta la lnea correspondiente del bastidor. STEP 7 comprueba si se violan reglas de slots por medio de un smbolo (por ejemplo las CPU's S7-300 slo se pueden colocar en el slot 2).

3. Repita los pasos 1 y 2 hasta que el bastidor contenga todos los mdulos deseados. Para cumplir con este paso es necesario aadir cada uno de los elementos por medio del nmero de parte que los identifica, es decir si se desea agregar el modulo de la fuente de voltaje, se tiene que identificar el nmero de parte de cada uno de los componentes del PLC (por ejemplo, 307-1EA00-0AA0) y agregar el modulo que cuente con ese nmero. La figura 9 muestra la ventana de catlogo de Hardware, que es el apartado en donde se encuentran los mdulos necesarios para el proyecto.


Figura 9. Catlogo de Hardware

Nota: Al momento de continuar con el resto de los mdulos, es necesario conocer las especificaciones de cada uno de ellos (Entradas y Salidas, interfaces de comunicacin, etc.). Como referencia rpida, se puede mencionar el contenido de los apartados ms importantes para la serie 300:

En PS se encuentran los modelos de fuentes de poder.

En CPU se encuentran los modelos de CPU.

En SM se encuentran los diferentes tipos de mdulos de entradas y salidas anlogas/digitales.

En FM se encuentran los mdulos de funciones especiales.

En CP se encuentran los diferentes tipos de mdulos de comunicacin.

Nmero de parte


Configuracin de conexiones Procedimiento para definir las propiedades de mdulos e interfaces. Cada componente (mdulo, interfaz o sub-mdulo interfaz) tiene propiedades predefinidas, por ejemplo los tipos y mrgenes de medicin de los mdulos analgicos, o definir las propiedades de la comunicacin del CPU. Para la estacin de trabajo, es importante diferenciar la direccin de la computadora (PC), y la direccin del CPU del PLC. La direccin de estos dispositivos debe ser diferente, y se asigna cada estacin de trabajo segn lo establecido en el laboratorio.

Si desea modificar dichos ajustes, proceda de la forma siguiente:

1. En la tabla de configuracin haga doble clic en el componente que desea parametrizar (por ejemplo en el mdulo de entradas y salidas digitales o el CPU) o seleccione la lnea correspondiente y elija el comando de men Edit > Object Properties. Otra forma de entrar a este men es con la tecla derecha del ratn; coloque el puntero del ratn sobre el componente deseado, pulse la tecla derecha del ratn y elija en el men emergente el comando de men la opcin Object Properties.

2. Defina las propiedades del componente con ayuda de las ventanas visualizadas. Dependiendo del objeto (ya sea un mdulo, el CPU, el mdulo de comunicacin) se pueden definir diferentes parmetros. Por ejemplo, se puede definir la direccin de los dispositivos tanto del CPU como del mdulo de comunicacin para los diferentes protocolos (MPI, PROFIBUS, Ethernet). Se puede tambin definir el inicio y el final de las direcciones de los mdulos de entradas y salidas anlogas.

La figura 10 muestra un ejemplo de las propiedades del CPU. Al presionar el botn Properties, aparece la ventana mostrada en la figura 11, en donde se define la direccin del CPU del PLC, as como la asignacin de la red. En caso de agregar o modificar una red, se utilizan los botones New o Properties, segn sea el caso. Recuerde que la direccin del CPU para los protocolo MPI vara segn la estacin de trabajo. UTILIZAR LA DIRECCIN QUE MUESTRA LA FIGURA (11), SLO SI COINCIDE CON LA ESTACIN DE TRABAJO DEL LABORATORIO!


Figura 10. Propiedades de un objeto: CPU del PLC

Figura 11. Direccin del CPU del PLC, y asignacin a una red.

Guardar y compilar la configuracin. Antes de proseguir con la prctica para evitar que se pierda el trabajo realizado, la informacin debe de ser guardada y compilada, puesto que al momento de cargar la configuracin al PLC, esta debe de ser debidamente actualizada. Si la configuracin es slo guardada y no compilada, el CPU solo tomara en cuenta la ultima compilacin.


Para realizar esta accin seleccionar en la barra principal de mens Station Save and Compile. Descarga de configuracin de hardware y conexiones

1. Abrir la aplicacin Set PG/PC interface. El primer paso es realizar la configuracin de la interfaz entre la PC y el CPU que recibir toda la informacin (la direccin de la PC no ha sido asignada). El acceso a este software se encuentra en la barra de herramientas de la pantalla principal del STEP 7. Options Set PG/PC interface. En esta pantalla podemos elegir diferentes protocolos de comunicacin: MPI, PROFIBUS, TCP/IP, entre otros.

2. Seleccionar Modo de Comunicacin MPI. Puesto que el CPU principal en teora no contiene ninguna configuracin, la nica va de comunicacin disponible es por medio del protocolo MPI, despus de abrir la aplicacin Set PG / PC interface, seleccionar la tarjeta de de comunicacin CP5611 con la interfaz de comunicacin MPI.

3. Propiedades del Modo MPI. Las propiedades con que debe cumplir el protocolo de comunicacin son las siguientes:

Parmetros de la estacin:

PC/PG es el nico maestro de la estacin.

Direccin de nodo MPI: 2 (O la direccin establecida por el instructor)

Timeout: 30 segundos.

Local Connection:

Velocidad de transmisin: 187.5 Kbps

Mxima direccin de la estacin: 31

4. Descarga de la configuracin de hardware. Volver a la aplicacin HWconfig y seleccionar de la barra de mens principal PLC >> Download.

5. Seleccionar mdulo de destino. De la ventana que aparece, seleccionar el CPU ya que es el

mdulo que queremos configurar y seleccionamos OK.

6. Seleccionar direccin de estacin. En la ventana que aparecer, seleccionar la direccin del PLC para el nodo MPI (el nmero de la direccin vara segn la estacin) y despus OK.

Acceso a las conexiones desde NetPro

Otra manera de configurar las conexiones es por medio de la ventana NetPro. Esta ventana se encuentra en el apartado del CPU, con el nombre de Connections. La figura 3 muestra este apartado. Una vez que se abre la ventana, se observan los dispositivos agregados al proyecto. En este caso, solamente existe un PLC, pero se pueden agregar ms dispositivos (otro PLC, un Touch Panel, etc.).

Segn el CPU que se utilice sern los protocolos de comunicacin disponibles. Al realizar un doble click en cualquiera de los protocolos (cada recuadro es un protocolo en la figura), se lanza una ventana en donde se pueden visualizar las propiedades del objeto. Ah se pueden ajustar algunos de los parmetros mencionados en el apartado anterior. De igual manera, se puede agregar otra red de conexin, as como su velocidad. La figura 12 muestra la ventana de NetPro, mientras que la figura 11 muestra un ejemplo


de una asignacin de red. Al dar doble click sobre el protocolo de MPI, se obtienen las ventanas mostradas en la figura 10 y 11.

Figura 12. Ventana de NetPro con los dispositivos presentes en el proyecto

Una vez que los cambios deseados se han realizado, se deben guardar y compilar los cambios por medio de la misma opcin. Se puede seleccionar la opcin por medio de Network / Save and Compile en el men principal, o por medio de los conos que aparecen debajo. La figura 13 muestra el cono de Save and Compile. Al seleccionar la opcin mencionada, se elige la opcin Compile and check everything.

Figura 13. Men Save and Compile

Si se desea cargar la nueva configuracin al PLC, es necesario dar un click sobre la figura del PLC (en la figura 10 es la parte que se visualiza en el recuadro naranja). Despus, la opcin de descarga est disponible. En vaso de no dar el click sobre la figura del PLC, la opcin de descargar no estar disponible. La figura 14 se puede contrastar con la figura 12, en donde no est habilitada la opcin de descargar.


Figura 14. Botn de descarga habilitado para el proyecto

Cabe resaltar que la ventana de NetPro es til cuando se desea administrar la asignacin de una o varias redes, para comprobar la conexin con dispositivos (por ejemplo, un Touch Panel).

En estos momentos si el CPU o los mdulos no arrojan error, ya debe de estar configurada la estacin SIMATIC de manera correcta los mdulos de entradas y salidas.


Descripcin del ejercicio.-Transporte de una pieza del almacn a la mesa 4. Para este ejercicio, se trabajar con los actuadores de la banda y la cadena, y con el sensor de reflexin de la mesa 4. El funcionamiento se describe a continuacin: Se deber de colocar solamente una pieza en el almacn. De tal manera que el sensor de la mesa 4 activara la banda y la cadena, cuando no detecte pieza en su mesa. Una vez que la pieza llegue a la mesa 4, la cadena y la banda debern de apagarse. La programacin del PLC deber hacerse cuando este se encuentra en STOP (el Key Switch deber estar en STOP). Para iniciar la ejecucin del programa colocarlo en RUN. La figura 15 muestra un ejemplo para la planta baja: Cuando la entrada 0.0 se enciende se activa la salida 0.0. Para accesar la pantalla en donde se realizan los bloques de programacin, la figura 3 muestra el apartado Blocks. Ah se agrega un elemento (OB1) en caso de que no exista. Es importante recalcar que el objeto debe llamarse OB1, de lo contrario, no podr descargarse en el PLC (ese es el OB asignado para el programa principal del PLC). NOTA: Practicar este ejercicio con cada uno de los tipos de programacin: LAD, STL, y FBD.

Figura 15. Ejemplo del programa para la planta baja en LAD, FBD y STL.

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