ACTI Práctica 2IntroPLC User Manual
Práctica 2IntroPLC: Introducción a la programación del PLC
Siemens en el entorno Step-7
Índice:
1 Objetivos ..............................................................................................................................1
2 Introducción al autómata de Siemens...................................................................................1
3 Pasos para programar el PLC en el entorno Step-7.............................................................. 3
3.1 Arrancar el programa STEP7 y crear un proyecto.......................................................3
3.2 Comprobar la comunicación con el PLC..................................................................... 7
3.3 Programación en diagrama de contactos del bloque OB1 ........................................... 8
3.4 Depurar el programa en diagrama de contactos......................................................... 10
4 Ejercicios con funciones lógicas en diagrama de contactos...............................................11
5 Programar en lista de instrucciones.................................................................................... 11
6 Ejercicios con funciones lógicas en lista de instrucciones ................................................. 13
7 Encendido de bombilla desde dos puntos........................................................................... 13
8 Encendido de bombilla desde tres puntos...........................................................................13
9 Circuito Marcha/Paro ......................................................................................................... 14
10 Circuito Marcha/Paro con placas de simulación ................................................................ 14
11 Otros fabricantes y otros PLCs...........................................................................................14
12 Comparativa entre diferentes PLCs (Opcional).................................................................. 14
13 Anexos................................................................................................................................15
13.1 Comprobar que hay comunicación con el autómata vía Ethernet.............................. 15
13.2 Crear un proyecto para PLC conectado vía Ethernet.................................................18
13.3 Método para crear un proyecto rápidamente .............................................................29
13.4 Método para guardar el proyecto en otro medio como pendrive............................... 29
13.5 Método para generar en texto el programa de un PLC..............................................29
13.6 Generar una tabla de símbolos o etiquetas................................................................. 33
13.7 Comprobar que hay comunicación con el autómata vía RS232 (MPI)...................... 34
13.8 Configurar el autómata desde el bus MPI para migrar a Ethernet............................. 37
1 Objetivos
El objetivo de esta práctica es familiarizar al alumno con los autómatas programables de la
serie S-300 de Siemens, así como con su entorno de programación STEP 7. Al final de la
práctica el alumno debería ser capaz de:
• Identificar y conocer el funcionamiento básico de un PLC: ciclo de scan, concepto
de entradas y salidas, copia en memoria, etc.
• Programación básica del autómata a través de la herramienta STEP7: programación
en listas de instrucciones y en diagramas de contactos.
• Depurar errores de comunicación con el autómata.
Tiempo de laboratorio: 1 o 2 sesiones. Entre está práctica y la de automatismos no deberían
ocupar más de 3 semanas.
2 Introducción al autómata de Siemens
En el laboratorio se va a utilizar el autómata 314C-2DP de la familia S-300 de la firma Siemens.
En la Figura 1 se muestra el autómata montado en su bastidor.
Figura 1 Autómata Programable Siemens 314C-2DP
Leds indicando
el estad o de la
CPU
Selector de
modo de
funciona miento
de la CPU
Fuente de
alimentaci ón
CPU con entradas/salidas integradas
4 Entradas
Rápidas
4AI-1AO
CPU del
autómata
16 DI
16 DO
Comuni
caciones
Leds indicando
estado de las
entradas digitales
Leds indicando
estado de las
salidas digitales
Conexión MPI con
el ordenador
El autómata base consta de CPU y entradas/salidas digitales/analógicas integradas en el propio
autómata:
• 24 entradas digitales (DI) de tipo estándar.
− E124.0 a E124.7
− E125.0 a E125.7
− E126.0 a E126.7
− Niveles lógicos 0: [-3V, 5V], 1: [11V, 30V]
− Las 16 entradas están conectadas a interruptores de 3 posiciones situados
en la parte baja del bastidor. Cada interruptor actúa en la posición baja
como pulsador. En la posición intermedia (0 lógico) y en la alta (1 lógico)
actúa como interruptor.
− Las entradas E124.0 a E124.7 están además conectadas a bornas en el
bastidor.
• 16 salidas digitales (DO)
− A124.0 a A124.7
− A125.0 a A125.7
− Niveles lógicos 0: 0V, 1: 24V.
− 8 de las salidas (A124.0 a A124.7) están conectadas a bornas situadas en el
bastidor por encima de las bornas de las entradas digitales E124.0 a
E124.7.
• 4 entradas analógicas (AI) aisladas galvá nicamente entre sí.
− PEW 752, PEW 754, PEW 756, PEW 758
− Tensión ±10 V, resolución 11 bits + signo.
− PEW 752 y PEW754 están conectadas a bornas (las bornas negras están
aisladas entre sí). En el bastidor existe un potenciómetro conectado a las
bornas P para poder inyectar la tensión deseada en las bornas de las
entradas analógicas. También existe un voltímetro conectado a las bornas
V que permite medir la tensión.
• 1 salida analógica (AO)
− PAW 752 (AO)
− Tensión ±10 V, resolución 11 bits + signo.
− Está conectada a bornas.
Los interruptores, bornas, voltímetro y potenciómetro montados sobre el bastidor junto con las
placas “Simulador de Planta” y “Simulador de pupitre” permiten simular una planta.
El estado del PLC es indicado mediante 5 leds:
• SF indica problemas en el PLC. Entre otros casos se activa cuando el tiempo de
ejecución del ciclo de scan supera el tiempo permitido.
• BATF indica el estado de la batería. En el caso de los PLCs del laboratorio está
siempre encendido porque no tienen batería.
• DC5V indica que es correcta la tensión interna de 5V que alimenta la CPU del PLC
y el bus interno del PLC.
• FRCE indica función de forzado activada.
• RUN indica CPU ejecutando programa de control.
• STOP indica programa de control parado.
Para la programación a realizar en el laboratorio el conmutador de estado de la CPU debe estar
en la posición RUN-P.
El autómata tiene un módulo adicional denominado CP-343-IT que permite programar el
autómata desde Internet.
3 Pasos para programar el PLC en el entorno Step-7
Los pasos a seguir para programar el autómata en el STEP 7 son los siguientes:
1. Arrancar el programa STEP7 y crear un proyecto.
2. Comprobar la comunicación con el PLC.
3. Editar el programa.
4. Cargar y ejecutar el programa en el PLC.
5. Depurar el programa
Los dos primeros pasos están pensados para trabajar con el PLC vía RS232.
Si va a trabajar el PLC vía Ethernet utilice las indicaciones del anexo: apartados 13.1 y 13.2.
Primero se configura y comprueba la comunicación vía Ethernet y a continuación se crea el
proyecto. De aquí pase el apartado de Editar el programa.
En los apartados siguientes se explican.
3.1 Arrancar el programa STEP7 y crear un proyecto
Para arrancar el programa STEP7 y crear un proyecto que le permita introducir un programa de
control hay que seguir los siguientes pasos.
1. Arranque el programa pinchando en el icono Administrador Simatic del
escritorio de windows o bien a través del menú de inicio mediante la secuencia
Inicio->Programas->Simatic->STEP7->Administrador SIMATIC (el camino
puede variar – consulte a su profesor).
2. Siga las instrucciones del Asistente de STEP 7 para crear nuevos proyectos. Al
arrancar el programa STEP 7 se lanza de forma automática la ventana Asistente de
STEP 7: ’Nuevo proyecto’ (ver Figura 2). Haga clic en ‘Siguiente’.
Figura 2 Asistente de STEP 7 para crear nuevos proyectos
En caso de no arrancar o para volverlo arrancar para un nuevo proyecto se puede
lanzar desde el menú superior del programa STEP 7 (Archivo->Asistente ‘Nuevo
Proyecto’).
3. Seleccionar CPU. Para crear un nuevo proyecto el primer paso es informar al
asistente el tipo de PLC a utilizar. Al hacer clic en ‘Siguiente’ en el paso anterior
habrá aparecido la ventana de selección de CPU (ver Figura 3). Seleccione en dicha
ventana la CPU 314C-2DP.
Figura 3 Selección de CPU en el asistente
Asegúrese que el campo dirección MPI marca 2. La red MPI es una red propia de
Siemens que permite conectar PLCs y otros dispositivos entre sí para que compartan
información. Cada dispositivo debe tener una dirección diferente de red. Cuando hay
un solo PLC en la red MPI es común asignarle la dirección 2. El programa STEP 7
programa a través de la red MPI el PLC. Para ello existe un adaptador de
comunicaciones dentro del bastidor del PLC que adapta la red MPI al cable serie que
va al ordenador. Esta filosofía permite desde un mismo ordenador programar varios
PLCs conectados a la red MPI.
Figura 4 Selección de bloque OB1 y de lenguaje de pro gramación
4. Seleccionar bloque OB1 y lenguaje de programación KOP. Al pulsar clic en
‘Siguiente’ en la ventana de la Figura 3 aparece la ventana para selección de los
bloques de programación y el lenguaje de programación (Figura 4). Seleccione OB1
si no está seleccionado y KOP.
En el PLC de Siemens los programas se dividen en diferentes bloques en función de sus
necesidades. En el bloque OB1 se programa la tarea cíclica (la vista en clase). Por tanto,
en nuestros programas programaremos siempre el bloque OB1. El resto de bloques tiene
cada uno una función determinada. Por ejemplo: el bloque 10 ejecuta un programa
previamente introducido cada cierto periodo de tiempo (hora, día, semana, etc); el
bloque OB80 permite lanzar un programa cuando surge un error en la CPU (ejemplo:
cuando se ha excedido el tiempo de ciclo).
El STEP 7 permite programar el PLC en tres lenguajes: AWL (lista de instrucciones),
KOP (diagrama de contactos) y FUP (bloques lógicos). Como inicio se utilizará KOP
por ser el más sencillo.
5. Seleccionar nombre del proyecto. Al pulsar clic en la ventana anterior (Figura 4)
aparece la ventana para seleccionar el nombre del proyecto (Figura 5). Utilize la
nomenclatura Curso-Grupo-Día de la semana-Número de grupo-Nombre
abreviado de la práctica-Apartado (Ejemplo: 4BL7PLC). Se recomienda no
utilizar más de 8 letras en el nombre. Una vez introducido el nombre pulse en
Finalizar.
Figura 5 Ventana para nombrar el proyecto
Al pulsar finalizar aparece la ventana general del Simatic Manager con la ventana del nuevo
proyecto tal como se muestra en la Figura 6. En dicha ventana se representa la información de
un proyecto de forma jerárquica:
• Nombre del proyecto
• Familia de PLCs que se están utilizando en el proyecto: en nuestro es la familia
300.
• PLC (o PLCs) que se están utilizando en el proyecto: 314
• Organización de los programas dentro de cada PLC (Programa S7). Por un lado
aparecen los bloques (Bloques) y por otro lado las fuentes (Fuentes). Nosotros
programaremos directamente los Bloques (OB1 en concreto). Como estos se
guardan en un formato interno de Siemens, está la opción de visualizarlos como
texto. En este caso el programa aparecería también bajo Fuentes.
Mediante – y + y señalando en los niveles se puede navegar a través de la estructura jerárquica
del proyecto.
6. Abrir un proyecto ya creado. Para abrir un proyecto ya creado en una sesión anterior
utilice Archivo->Abrir->Proyectos de usuario y seleccione el proyecto deseado.
El Simatic Manager permite mantener abierto más de un proyecto simultáneamente.
Figura 6 Administrador general de Simatic con nuevo proyecto
Comunicaciones
Bloque OB1
Nombre proyecto
Autómata
Familia autómata utilizada
Programa visto como fuentes
Programa
Programa visto como bloques
3.2 Comprobar la comunicación con el PLC
1. Encienda el autómata. Para ello hay 2 interruptores: uno en la fuente de alimentación
del autómata y otro en la trasera del bastidor. Espere a que se enciendan los leds de
estado de la CPU del autómata.
Figura 7 Ventana de comprobación de comunicacio nes
2. Compruebe la conexión con el autómata. Para comprobar que el autómata está
correctamente conectado al ordenador pulse el botón de comunicaciones (ver Figura
7). Debe aparecer el autómata en la dirección MPI=2. En caso de aparecer en otra
dirección avise al profesor para realizar el cambio de dirección.
En caso de no aparecer ningún autómata en la ventana o de aparecer una ventana de error de
comunicaciones compruebe que el autómata está encendido y que el cable serie está conectado
al puerto COM1. Si persiste la avería consulte al profesor
3. Cierre la ventana ‘Estaciones accesibles’.
3.3 Programación en diagrama de contactos del bloque OB1
1. Arranque el editor sobre el bloque OB1. Una vez abierto el proyecto sitúese sobre
el bloque OB1 (ver Figura 6) y pinche 2 veces. Aparecerá el editor KOP configurado
para introducir nuestro programa de control en OB1.
Si no apareciese OB1 (así ocurre en la Figura 8) navegue por la ventana de proyecto
mediante el ratón hasta visualizarlo. La secuencia a seguir es Equipo SIMATIC 300-
>CPU314->Programas S7->Bloques.
Figura 8 Proyecto sin desplegar (no se visualiza OB1)
En la ventana del editor KOP (Figura 9) aparece todo lo necesario para introducir un programa
de control en el OB1. Entre lo más importante resalta:
• Ventana de programación. Aparece el OB1 con un primer segmento de programa
vacío.
• Menú superior de gestión general: guardar un programa, cambio tipo de edición
(ejemplo: de KOP a AWL), depurar el programa, etc.
• Barra de herramientas que permite una edición rápida: insertar contacto, bobina,
nuevo segmento, etc. Si no está activa seleccione en el menú superior Ver->Barra
de herramientas. También permite cargar el programa en el PLC (icono con
PLC pintado)
• Ventana de ayuda con todos los elementos disponibles para confeccionar un
programa. Si no está activa seleccione en la barra de herramientas el icono ‘Vista
general’
2. Programe A124.0 = E124.0 * E124.1. Para ello siga los siguientes pasos:
• Pinche sobre la línea de segmento en la ventana de programación. Se activará la
línea.
• Pinche sobre el icono contacto normalmente abierto. Aparecerá un contacto
sobre la línea. Pinche sobre las interrogaciones del contacto e introduzca E124.0.
• Vuelva a pinchar sobre la línea de segmento, a continuación del contacto
introducido. Con ello indicamos al editor donde se quiere introducir el siguiente
elemento.
• Introduzca un nuevo contacto NO y llámele E124.1.
• Vuelva a pinchar sobre la línea de segmento restante e introduzca una bobina de
nombre A124.0. El programa introducido debe ser equivalente al de la Figura 10.
Figura 9 Editor diagrama de contact os (K O P )
g
g
Barra de herramientas
Activar menú elementos
de programa: Icono
‘Vista
eneral’
Ventana con todos los
elementos de programa: ‘Vista
eneral’
Edición Proyecto\...\bloque OB1
Incluir nuevo
segmento
Iconos con
contactos y bobinas
Ventana de programación
Título de OB1
Título de segmento
Segmento
Figura 10 Ejemplo de programa en dia gr a ma de contactos
3. Cargue el programa en el PLC y compruebe su funcionamiento. Pinche en el
icono Cargar de la barra de herramientas (símbolo de PLC - flecha hacia abajo)
para cargar el programa en el PLC. También se puede utilizar Sistema de
destino->Cargar. Mueva los interruptores E124.0 y E124.1 del bastidor y
compruebe que el led A124.0 (frontal salidas digitales PLC) se enciende cuando
debe.
4. Introduzca el comentario “Prueba de la función Y” en el segmento. Seleccione con
el ratón sobre la línea de comentario del segmento e introduzca el texto indicado.
5. Añada al programa anterior A124.1 = E124.0 + E124.1. Para ello pinche
en el icono ‘Nuevo Segmento’ de la barra de herramientas (también puede utilizar
Insertar->Segmento). Aparecerá un nuevo segmento. Introduzca el título ‘Prueba de
la función O’. Señale la línea de segmento e introduzca un contacto NO de nombre
E124.0 y una bobina con nombre A124.1. Para introducir el contacto E124.1 en
paralelo con E124.0:
• Señale sobre la línea de inicio de segmento e incluya un contacto NO con
nombre E124.1.
• Conecte el terminal derecho del contacto a la línea de segmento utilizando el
icono cerrar rama (flecha hacia arriba) de la barra de herramientas. También hay un
icono con una flecha hacia abajo para incluir ramas en paralelo a partir de un
contacto o para incluir bobinas en paralelo.
En la Figura 11 se recoge el programa con los 2 segmentos. A continuación cargue el
programa en el PLC y compruebe su funcionamiento. A la pregunta sobre sobrescribir en
OB1 responda sí.
Figura 11 Ejemplo de programa en KOP con 2 segmentos
3.4 Depurar el programa en diagrama de contactos
Una vez cargado el programa se puede depurar en la propia ventana de programación. Para ello
seleccione Test->Observar. Sobre la ventana de programación se indica el estado de las
entradas, el resultado de las ecuaciones lógicas parciales y el resultado de la salida. La Figura 12
muestra un ejemplo.
Una vez observado el funcionamiento del programa seleccione nuevamente Test->Observar
para entrar en el modo programación. En el modo Observar no se puede programar.
Figura 12 Ventana de programación en mod o depuración
4 Ejercicios con funciones lógicas en diagrama de contactos
1. Implante la siguiente función lógica f=a(b+c’)+b*c y compruebe su
funcionamiento. Las variables a, b y c son las entradas E124.0 a E124.2, y f es la
salida A124.2. Implante la función lógica añadiendo un nuevo segmento en el
programa ya creado. Compruebe también que A124.0 y A124.1 siguen con su lógica.
Pregunta FS 1. Diagrama de contactos equivalente a f=a(b+c’)+b*c.
Pregunta FS 2. ¿Qué ocurre si al programar nos equivocamos y f es la salida A124.0?
2. Implante la siguiente función lógica f=a*b+c(b+a’) y compruebe su
funcionamiento. Si se quiere eliminar el segmento introducido en el punto 1 basta
con seleccionar con el ratón la palabra Segm y pulsar la tecla suprimir.
Pregunta FS 3. Diagrama de contactos equivalente a f=a*b+c(b+a’).
5 Programar en lista de instrucciones
1. Elimine todos los segmentos del bloque OB1 y cree un nuevo segmento vacío. Esto
sólo es necesario si se arranca a partir del proyecto del apartado anterior. Si crea un
nuevo proyecto ya aparece OB1 con un segmento vacío.
2. Seleccione programar en lista de instrucciones mediante Ver->AWL. Si se ha
abierto un proyecto nuevo se puede haber seleccionado directamente AWL en vez de
KOP. La ventana que aparece es semejante a la de KOP sólo que ahora la
programación es vía texto siguiendo la sintaxis de la lista de instrucciones.
3. Programe A124.0=E124.0*E124.1 en lista de instrucciones tal como muestra la
Figura 13. Ahora el segmento es una zona de texto donde se introduce una
instrucción por línea. Si la instrucción es incorrecta toma color rojo al pulsar Enter.
A continuación cargue el programa en el PLC y compruebe su funcionamiento.
Añade un nuevo segmento con la función lógica A124.1=E124.0+E124.1’.
Compruebe su funcionamiento.
Si ahora selecciona Ver->KOP podrá ver el mismo programa en diagrama de contactos.
Seleccione Ver->FUP y lo verá como bloques lógicos. Vuelva a seleccionar Ver->AWL.
Todo programa editado en diagrama de contactos o en FUP (no es objetivo de este curso)
se puede traducir a lista de instrucciones (AWL). Sin embargo al revés no siempre
funciona. Cuando se pasa de lista de instrucciones a diagrama de contactos, los segmentos
que se pueden traducir se muestran en diagrama de contactos, y los que no, permanecen
en lista de instrucciones.
Figura 13 Programación en lista de instrucciones
4. Depure el programa. Active Test->Observar con modo de programación lista de
instrucciones. Aparecerá una ventana semejante a la Figura 14. En cada línea la
columna RLO indica el resultado lógico de la instrucción y la columna STA indica el
valor lógico del operando. Si un segmento no tiene presentación de resultados
seleccione la zona de programa mediante el ratón. La columna ESTÁNDAR indica
el valor del acumulador (se verá en prácticas posteriores).
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