s7200 funciones basicas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA CENTRO DE AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

MODULO: PLC - I 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIACENTRO DE AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

PROGRAMACIN DEL S7-200OPERACIONES BSICAS

MODULO DE PLC ICENTRO DE AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

Distribucin de la MemoriaDireccionamiento DirectoE/S Integradas y AmpliadasCiclo del Tratamiento deSeales y del Programa


MODULO: PLC - I 2


Memoria de programa La memoria de programa contiene las operaciones de esquemade contactos (KOP), de diagrama de funciones (FUP) o de listade asignacin (AWL), que ejecuta el autmata programablepara la aplicacin deseada.

Memoria de parmetros La memoria de parmetros permite almacenar determinadosparmetros configurables, tales como contraseas, direccionesde estaciones e informaciones sobre las reas remanentes.

Memoria de datos La memoria de datos es el rea de trabajo a la que accede elprograma de aplicacin (tambin denominado programa deusuario).


Memoria de Datos

Memoria de Variables (V)

Imagen del Proceso de lasEntradas (I)

Imagen del Proceso de lasSalida (Q)

Marcas Internas (M)

Marcas Especiales (SM)

Temporizadores (T)

Contadores (C)

Entradas Analgicas (AE)

Salidas Analgicas (AA)

Acumuladores (ACU)

Contadores Rpidos (HC)

Objetosrea de Datos


MODULO: PLC - I 3


Acceso a un bit Identificador de rea direccin del byte n del bit

Bit del Byte o nmero de bit: bit 4 de 8(0 a 7)

Punto decimal que separa la direccindel byte del nmero del bit

Direccin del Byte: byte 3 (el cuartobyte)

Identificador de rea (I = entrada)

MSB = bit ms significativo

LSB = bit menos significativo

I 3 . 4

1


Se puede acceder a diversas reas de lamemoria de la CPU (V, I, Q, M, SM) en formatobyte, palabra y palabra doble.

B: FORMATO DE BYTE

W: FORMATO DE PALABRA

D: FORMATO DE PALABRADOBLE


MODULO: PLC - I 4


De la imagen del proceso de las entradas (I) Bit I[direcc. del byte].[direcc. del bit] I0.1 Byte I [tamao][direcc. del byte inicial] IB4

De la imagen del proceso de las salidas (Q) Bit Q[direcc. del byte].[direcc. del bit] Q1.1 Byte Q [tamao][direcc. del byte inicial] QB5

De la memoria de variables (V) Bit V[direcc. del byte].[direcc. del bit] V10.2 Word V[tamao][direcc. del word inicial] VW100


Del rea de marcas (M) Las marcas internas se pueden utilizar como relsde control para almacenar el estado intermedio deuna operacin u otras informaciones de control. Bit M[direcc. del byte].[direcc. del bit] M26.7 WD M[tamao][direcc. del DW inicial] MD20


MODULO: PLC - I 5


De las marcas especiales (SM) Las marcas especiales permiten intercambiar datosentre la CPU y el programa. Dichas marcas se puedeutilizar para seleccionar y controlar algunasfunciones especiales de la CPU S7-200, tales como: Un bit bit que se activa slo en el primer ciclo. Bits que se activan y se desactivan en determinadosintervalos.

Bits que muestran el estado de operacionesmatemticas y de otras operaciones.


Aunque el rea de las marcas especiales se basa enbits, es posible acceder a los datos en formato debit, byte, palabra o palabra doble. Bit SM[direcc. del byte].[direcc. del bit] SM0.1 Byte SM[tamao][direcc. del byte inicial] SMB86


MODULO: PLC - I 6


Las entradas y salidas integradas en la (CPU) tienendirecciones fijas.

Las direcciones de las E/S de cada mdulo vienendeterminadas por el tipo de E/S y/o la posicin delmdulo en la cadena, con respecto al anteriormdulo de entradas o de salidas del mismo tipo. Por ejemplo, un mdulo de salidas no afecta lasdirecciones de un mdulo de entradas y viceversa.


Los mdulos de ampliacin digitales reservansiempre un espacio de la imagen del proceso enincrementos de ocho bits (un byte).

En cuanto a los mdulos de entradas, los bits noutilizados en los bytes reservados se ponen a cerocada vez que se actualizan las entradas.

Si un mdulo no ofrece E/S fsicas para cada uno dedichos puntos, se pierden los mismos y no sepueden asignar a los mdulos siguientes en lacadena de E/S.


MODULO: PLC - I 7


Ejemplos:I0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I0.2 Q0.2I0.3 Q0.3I0.4I0.5

CPU 221I0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I0.2 Q0.2I0.3 Q0.3I0.4 Q0.4I0.5 Q0.5I0.6 Q0.6I0.7 Q0.7I1.0 Q1.0I1.1 Q1.1I1.2I1.3I1.4I1.5

CPU 224I2.0 Q2.0I2.1 Q2.1I2.2 Q2.2I2.3 Q2.3

4 IN 4 OUTI3.0I3.1I3.2I3.3I3.4I3.5I3.6I3.7

8 INPUT 8 OUTPUTQ3.0Q3.1Q3.2Q3.3Q3.4Q3.5Q3.6Q3.7


A travs de las memorias imagen: Antes de la ejecucin del programa de usuario, laCPU consulta los estados de las entradas fsica ycarga con ellos la memoria imagen de entradas deentradas.

MEMORIA DEDATOS

MEMORIA DEPROGRAMA

INTEFAZ DEENTRADA

INTERFAZ DESALIDA

IMAGEN DEENTRADAS

CPU IMAGEN DESALIDAS


MODULO: PLC - I 8


Durante la ejecucin del programa de usuario: La CPU realiza los clculos a partir de los datos dela memoria imagen y del estado de lostemporizadores, contadores y rels internos. Elresultado de estos clculos queda depositado en lamemoria imagen de salidas.

Finalizada la ejecucin: La CPU transfiere a las interfaces de salida losestados de las seales contenidos en la memoriaimagen de salidas, quedando el sistema preparadopara comenzar un nuevo ciclo.


Durante la ejecucin delprograma de usuario

MEMORIA DEDATOS

MEMORIA DEPROGRAMA

INTEFAZ DEENTRADA

INTERFAZ DESALIDA

IMAGEN DEENTRADAS



MODULO: PLC - I 9


Finalizada la ejecucin

MEMORIA DEDATOS

MEMORIA DEPROGRAMA

INTEFAZ DEENTRADA

INTERFAZ DESALIDA

IMAGEN DEENTRADAS



A la ejecucin cclicade tareas que realizala CPU del autmatacuando se pone esteen el modo RUN se ledenomina Ciclo deprograma.


MODULO: PLC - I 10


SIMATIC/IEC 1131FUP, KOP, AWL


SIMATIC Juego de instrucciones ofrecido por Siemens

IEC 1131 / IEC 1131-3 Estndar en la programacin de autmatas, la ComisinElectrotecnia Internacional (CEI) o International ElectrotechnicalCommission (IEC)

Slo en KOP o en FUPINCONVENIENTES DE USAR IEC 1131-3

Se dispone de un menor nmero de operaciones que con eljuego de operaciones SIMATIC

El tiempo de ejecucin de las operaciones IEC 1131-3 es mslargo

El funcionamiento de algunas operaciones es diferente al de suequivalente en SIMATIC.


MODULO: PLC - I 11


KOP La lgica se divide en unidades pequeas y de fcilcomprensin llamadas segmentos" o networks

El programa se ejecuta segmento por segmento, deizquierda a derecha y luego de arriba a abajo.

Tras alcanzar la CPU el final del programa,comienza nuevamente en la primera operacin delmismo.


Ventajas KOP El lenguaje KOP les facilita el trabajo a losprogramadores principiantes.

La representacin grfica es a menudo fcil decomprender, siendo popular en el mundo entero.

El editor KOP se puede utilizar con los juegos deoperaciones SIMATIC e IEC 1131-3.

El editor AWL siempre se puede utilizar paravisualizar un programa creado en KOP.


MODULO: PLC - I 12


Los contactos representancondiciones lgicas de"entrada similares ainterruptores, botones,condiciones internas, etc. Las bobinas representancondiciones lgicas de"salida" similares a lmparas,arrancadores de motor, relsinterpuestos, condicionesinternas de salida, etc. Los cuadros representanoperaciones adicionales talescomo temporizadores,contadores u operacionesaritmticas.


AWL Ms apropiado para los programadores expertos. Algunos casos AWL permite solucionar problemasque no podran solucionarse con KOP o FUP

El juego de operaciones SIMATIC slo se puedeutilizar con el editor AWL. Para AWL no se disponede un juego de operaciones IEC.

En tanto que el editor AWL se puede utilizarsiempre para ver o editar un programa creado conlos editores KOP o FUP SIMATIC, lo contrario no esposible en todos los casos.


MODULO: PLC - I 13


Ventajas AWL Permite crear programas de controlintroduciendo la nemotcnica de lasoperaciones.

El editor AWL tambin permite crear ciertosprogramas que, de otra forma, no sepodran programar con los editores KOP niFUP.

Ello se debe a que AWL es el lenguajenativo de la CPU, a diferencia de loseditores grficos en los que son aplicablesciertas restricciones para poder dibujar losdiagramas correctamente.


LenguajeMARCA

GRAFICO TEXTUALPlano deFunciones

Plano deContactos GRAFCET

Lista deInstrucciones

TextoEstructurado

SIEMENS (Simatic) STEP 5 STEP 5STEP 7 GRAPH 5S7-GRAPH STEP 5STEP7 STEP 7

SIEMENS (TL) TISOFT(RLL) TISOFT(MachineStage)

- -

ABG (Modicon) MODSOFT - MODSOFT -KLCKNERMOELLER(Sucas PS30 Serie)

- SUCOSOFT S 30 SUCOSOFT S 30

TELEMECANIQUE - PL7 - 2 PL7 - 2 PL7 - 1 PL7 - 0

ALLEN BRADLEY - APS2 - - -GENERAL ELECTRIC - LOGICMASTER 90 LOGICMASTER 90

Cada fabricante ha nombrado mediante siglas o palabrascompuestas a su lenguaje de programacin o software deprogramacin que lo identifica del resto de PLCs.


MODULO: PLC - I 14


CONTACTOSSALIDASTEMPORIZADORESCONTADORESCOMPARADORES


CONTACTOS ABIERTOS Y CERRADOSCONTACTO NOT

DETECTORES DE FLANCO POSITIVO Y NEGATIVO

OPERACIONES CON CONTACTOS


MODULO: PLC - I 15


El contacto abierto (-| |-) se cierra (se activa)si el valor binario de la direccin n = 1. En AWL, Cargar(LD), Y (AND) y O (OR). Dichasoperaciones cargan el valor binario de ladireccin n en el nivel superior de la pila.

El contacto cerrado (-|/|-) se cierra (se activa)si el valor binario de la direccin n = 0. En AWL, Cargar valor negado (LDN), Y-NO (AN) yO-NO (ON). Dichas operaciones cargan el valorbinario invertido de la direccin n en el nivelsuperior de la pila.

Operandos n: I, Q, M, SM, T, C, V, S

bitbitbit

bitbitbit

LDAO

LDNANON

AWL

FUP

KOP


El contacto NOT invierte el sentido decirculacin de la corriente. La corrientese detiene al alcanzar el contacto NOT. Sino logra alcanzar el contacto, entonceshace circular la corriente. En AWL, la operacin Invertir primer valor(NOT) invierte el primer valor de la pila de0 a 1, o bien de 1 a 0.

Operandos ninguno

NOTAWL

FUP

KOP


MODULO: PLC - I 16


El contacto Detectar flanco positivopermite que fluya la corriente durante unciclo cada vez que se produce un cambiode 0 a 1 (de off a on). En AWL, Detectar flanco positivo (EU).Cuando se detecta un cambio de seal de 0a 1 en el primer valor de la pila, ste sepone a 1. En caso contrario, se pone a 0.

Operandos ninguno

EUED

AWL

FUP

KOP


El contacto Detectar flanco negativopermite que fluya la corriente durante unciclo cada vez que se produce un cambiode 1 a 0 (on a off). En AWL, Detectar flanco negativo (ED).Cuando se detecta un cambio de seal de 1a 0 en el primer valor de la pila, ste sepone a 1. En caso contrario, se pone a 0.

Operandos ninguno

EUED

AWL

FUP

KOP


MODULO: PLC - I 17


FUPKOP


AWL

NETWORKLD I0.0A I0.1= Q0.0

NETWORKLD I0.0NOT= Q0.1

NETWORKLD I0.1ED= Q0.2

CRONOGRAMA


MODULO: PLC - I 18


ASIGNACINSETEO

RESETEO

OPERACIONES CON SALIDAS


Al ejecutar la operacin Asignar seactiva el parmetro indicado (n). EnAWL, la operacin Asignar (=) copia elprimer valor de la pila en el parmetroindicado (n).

Operandos n: I, Q, M, SM, T, C, V, S

= nAWL

FUP

KOP


MODULO: PLC - I 19


Poner a 1, Poner a cero Al ejecutar las operaciones Poner a 1 yPoner a 0, se activa (se pone a 1) o sedesactiva (se pone a 0) el nmeroindicado de entradas y/o salidas (N) apartir de S_BIT, respectivamente.

Operandos S_BIT: I, Q, M, SM, T, C, V, S N: IB, QB, MB, SMB, VB, AC,constante,*VD, *AC, SB N entre 1 y 255 S S_BIT, N

R S_BIT, NAWL

FUP

KOP


FUPKOP


MODULO: PLC - I 20


AWL

NETWORKLD I0.0= Q0.0S Q0.1, 1R Q0.2, 2

CRONOGRAMA


CON RETARDO A LA CONEXINCON RETARDO A LA CONEXIN MEMORIZADO

CON RETARDO A LA DESCONEXIN

TEMPORIZADORES


MODULO: PLC - I 21


Es un elemento funcional que ejecuta y vigilasecuencias controladas por tiempo. Lasoperaciones de este permiten ejecutar lasfunciones siguientes:

Proveer tiempos de espera: Despus de un ciclo deinyeccin de plstico, el molde debe quedar cerradodurante dos segundos.

Generar impulsos: Emite impulsos que hacen que seencienda una lmpara y luzca intermitentemente.

Medir tiempo: Determinar cunto tiempo se requierepara rellenar un recipiente.


Los Timers tienen un rea reservada en lamemoria de la CPU. Este rea de memoriareserva una palabra (16 bits).

Para el S7-200 la programacin permite hasta 256temporizadores.

Cmo saber cuantos Timer tiene su CPU ? Consulte los datos tcnicos de la CPU para saber decuntos Timer dispone sta.


MODULO: PLC - I 22


Para el temporizador se puede acceder a su bity valor actual de la siguiente forma:

Formato: T [nmero del temporizador] T24

Las operaciones con operandos en formato debit acceden al bit del temporizador, en tantoque las operaciones con operandos en formatode palabra acceden al valor actual.



MODULO: PLC - I 23


Timer Status (bit del Timer) Indica si el Timer esta activado o desactivado. Es un bitque puede ser seteado, reseteado o interrogado.

Timer Preset (PT) Es un operando multibit permanente, que almacena eltiempo de corrida del Timer, y es almacenado hasta queun nuevo PT es definido; el valor prefijado para el Timerser igual al valor del PT y su valor de resolucin.

Timer Word (Valor actual del Timer) Este es un operando multibit que representa el tiempode corrida actual del Timer, esto quiere decir quealmacena el tiempo que transcurre en actividad el Timer,este operando no es permanente.


Por ejemplo, el valor de contaje 50en un temporizador de 10milisegundos (ms) equivale a 500ms.

TON Txxx, #TONR Txxx, #

AWL

FUP

KOP


MODULO: PLC - I 24


DE RETARDO A LA CONEXINDE RETARDO A LADESCONEXINDE RETARDO A LA CONEXINMEMORIZADO


Mediante este Timer se permite a las salidasser activadas por una seal luego de laexpiracin de un tiempo de espera. El PTespecifica el tiempo de espera.

El Timer permanece inactivo (TON = 0); si la seal deentrada se presenta por un breve lapso de tiempo,pero el valor actual del Timer se va incrementando. Eltemporizador estar activo (TON = 1) cuando la sealde entrada permanezca por un valor de tiempo mayoro igual al valor del PT.


MODULO: PLC - I 25



KOP FUP AWL

NETWORKLD I0.2TON T33, 3

CRONOGRAMA


MODULO: PLC - I 26


Permite a la salida ser desactivada por unaseal 0 despus de la expiracin del tiempo deespera. Una vez activado, el valor actual del Timer seincrementa hasta el valor PT, cuando alcanza dichovalor, el temporizador expira (TOF = 0). El temporizador se activa (TOF = 1) cuando la seal deentrada es detectada, cuando se pierde esta sealempieza a correr el valor actual del Timer. Eltemporizador es reinicializado por una nueva seal deentrada igual a 1. Cuando la seal de entrada a estado inactiva por unvalor mayor o igual al valor del PT, el temporizador sedesactiva (TOF = 0).



MODULO: PLC - I 27


Mediante este temporizador se permite a lassalidas ser activadas por una seal 1 (cuyaduracin se memoriza) luego de la expiracinde un tiempo de espera dado por el PT. El temporizador est inactivo (TONR = 0); cuandoseal de entrada se presenta por un breve lapso detiempo, pero empieza a incrementar su valor actual;cuando la condicin se vuelve a presentar, empieza aincrementarse nuevamente el valor actual a partir delltimo valor memorizado. El temporizador estaractivo (TON = 1) cuando la seal de entrada hayaacumulado un valor de tiempo mayor o igual al valordel PT.



MODULO: PLC - I 28


KOP FUP AWL

NETWORKLD I0.2TONR T33, 3

CRONOGRAMA


INCREMENTALDECREMENTAL

INCREMENTAL Y DECREMENTAL

CONTADORES


MODULO: PLC - I 29


Los contadores cuentan eventos (por ejemplounidades). Existe un rea en la memoria de laCPU reservada para los contadores. En sterea hay una palabra (16 bits) reservada paracada contador.

Como en el caso de los temporizadores, loscontadores tienen asignados tres operandos losque proveen de: Informacin del Estado. Cuenta Actual. Valor Prefijado (cantidad a ser contada).


Para el contador se puede acceder a su bit yvalor actual de la siguiente forma:

Formato: C [nmero de contador] C20

Las operaciones con operandos en formato debit acceden al bit del contados, en tanto quelas operaciones con operandos en formato depalabra acceden al valor actual.


MODULO: PLC - I 30



Counter Status (bit del contador) Indica si el contador esta activado o desactivado. Es unbit que puede ser seteado, reseteado o interrogado.

Counter Preset (PV) Es un operando multibit permanente, que almacena loseventos del contador, y es almacenado hasta que unnuevo PV es definido.

Counter Word (Valor actual del contador) Este es un operando multibit que representa los eventosdel contador, esto quiere decir que almacena los eventosde incremento/decremento que transcurren en actividaddel contador, este operando no es permanente.


MODULO: PLC - I 31


Para el S7-200 la programacinpermite hasta 256 contadores.Cxxx: 0 a 255PV: VW, T, C, IW, QW, MW, SMW,

AC, AIW, constante,*VD, *AC,SW CTU Cxxx, PVCTUD Cxxx, PVAW

L

KOP

&

FUP


INCREMENTALDECREMENTALINCREMENTAL-DECREMENTAL


MODULO: PLC - I 32


La operacin Contar adelante empieza a contarhasta el valor mximo cuando se produce unflanco positivo en la entrada de contajeadelante (CU).

Si el valor actual (Cxxx) es mayor o igual al valor depreseleccin (PV), se activa el bit de contaje (Cxxx).

El contador se inicializa al activarse la entrada dedesactivacin (R).



MODULO: PLC - I 33


La operacin Contar atrs requiere realizar lacarga (L) de PV al Valor actual del contador,cuando se produce un flanco positivo en laentrada de contaje atrs (CU), el valor actualdisminuye.

Si el valor actual (Cxxx) es igual a 0, se activa el bitde contaje (Cxxx).

El contador se inicializa al activarse la entrada decarga (L).



MODULO: PLC - I 34


La operacin Contar adelante empieza a contarhasta el valor mximo cuando se produce unflanco positivo en la entrada de contajeadelante (CU). Si el valor actual (Cxxx) es mayor o igual al valor depreseleccin (PV), se activa el bit de contaje (Cxxx). Si se produce un flanco positivo en la entrada decontaje atrs, el valor actual (Cxxx) se decrementa,pudiendo tambin desactivar el bit de contaje(Cxxx). El contador se inicializa al activarse la entrada dedesactivacin (R).



MODULO: PLC - I 35


KOP FUP AWL

NETWORKLD I4.0LD I3.0LD I2.0CTUD C48, 4


CRONOGRAMA


MODULO: PLC - I 36


COMPARADORES


Las operaciones disponiblespermiten comparar bytes, palabrasy palabras dobles.

Las comparaciones de bytes no llevansigno.

Mientras que las comparaciones depalabras y palabras dobles si quellevan signo .

Tipos: =,,>,=,

s7200 funciones basicas

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