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CONVEYOR Y PLC MAESTRO

Conveyor y PLC Maestro

PRÁCTICAS DEL LPAIC

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CONVEYOR Y PLC MAESTRO

CONVEYOR Y PLC MAESTRO. GENERALIDADES La banda transportadora conveyor es un auxiliar en el transporte de materiales dispuestos sobre un montaje llamado pallet; cuenta con estaciones de paro y transferencia para llevar a cabo diferentes tipos de procesos. Su objetivo principal es el trazo y ejecución de ruta para cada proceso. Tiene integrados en su recorrido dos estaciones de trabajo para llevar acabo Maquinados y Pintado de piezas. La estructura principal de la banda transportadora es a base de una estructura modular para automatización de carácter industrial. Las estaciones de paro tienen un mecanismo que es accionado por un cilindro neumático para clampeo de pallet de trabajo, este sistema mantiene fijo el pallet mientras se lleva acabo la tarea especificada sobre éste. Las estaciones de transferencia tienen un sistema de arrastre por medio de cadenas, que son las que transportan el pallet hacia la estación de clampeo, el sistema de arrastre es accionado por medio de un motor de CD y es bidireccional. La banda transportadora es accionada por medio de un motor de CA y cuenta con un variador de frecuencia el cual se le pueden tener 8 velocidades diferentes de trabajo. Todas las señales de control y retroalimentación de las estaciones, y de la banda son controladas por un PLC, este es el PLC S7-300 y es el encargado de coordinar todos los accionamientos de las estaciones de trabajo, dicho PLC también puede ser conectado a la estación central de monitoreo para realizar el monitoreo y control del mismo.

PLC. Básicamente un PLC está constituido por una Unidad Aritmética Lógica (ALU), que se encarga de comparar el módulo de entrada y la memoria en la que se graba el programa; cuando el programa coincide con las condiciones de entrada, activa las salidas especificadas en la memoria, modificando el bloque de salidas. Obviamente, este es solo un bosquejo de arquitectura. Los actuales PLC’s incluyen un sin número de funciones más, y aunque su arquitectura y componentes han sido sustituidos por otros de mayor potencia en cuanto a análisis, la estructura básica ha cambiado poco a poco; por otro lado, salvo esas nuevas funciones de nivel avanzado, mucho de la programación sigue igual. PRÁCTICAS DEL LPAIC

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Funcionamiento. El PLC compara sus entradas con su memoria (donde se asegura el programa) para alertar las salidas según corresponda. Sin embargo, no todas las entradas / salidas necesitan ser físicas; el PLC es capaz de usar salidas internas (es decir, electrónicamente presentes, pero intangibles) que a su vez, pueden ser tomadas como entradas. A este tipo de salidas se les denomina Memorias o Banderas. El PLC se encarga solo de la etapa de control. Fuera de él se debe de considerar el requerimiento de una interfase para adaptar las señales del PLC al proceso y viceversa, ya que el PLC solo trabaja con señales lógicas (usualmente de 24 VCD). Así mismo debe de considerarse también el número máximo de entradas y salidas que el PLC puede manejar. Comúnmente los PLC’s están construidos de tal modo que se pueden agregar módulos de entradas / salidas (módulos de expansión), aumentando el número máximo pero aún así el número máximo de estos módulos es finito. El proceso de la señal del PLC es enteramente lógica, es decir, una señal puede ser procesada como una señal booleana, y no puede ser amplificada, codificada o algún otro proceso similar aunque existen módulos especiales para poder trabajar señales analógicas. En uno u otro caso, el proceso interno de la señal sigue siendo booleano; la señal analógica es convertida a digital previo a su análisis y una señal digital de salida es convertida a analógica al salir.

Interfases. Un PLC ordinario trabaja con señales de corriente continua de 24 V. Así mismo, sus entradas trabajan con el mismo voltaje; la corriente máxima no es muy alta, ya que está dedicada al control; puede, por ejemplo activar electro válvulas o relevadores, pero no puede, encender un motor. Debe incluirse una etapa de interfase a fin de proteger el PLC y también a fin de proveer la energía necesaria para llevar a cabo el proceso.

Lenguajes de Programación. Un PLC utiliza uno o varios lenguajes de programación. Hoy en día existen tres generales, que son listado de instrucciones, Funciones lógicas y diagrama de escalera.

Listado de instrucciones. Es un modo de expresar porciones de programa en un lenguaje similar al ensamblador, la ventaja de este lenguaje es que permite el uso de instrucciones avanzadas para manejo de datos; sin embargo, la sintaxis cambia ligeramente entre marcas. PRÁCTICAS DEL LPAIC

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Funciones Lógicas. Este sistema resulta ser cómodo para quienes han trabajado circuitos lógicos combinatorios, ya que las instrucciones del PLC están expresadas mediante compuertas lógicas (AND, OR, NOR, NAND, etc.)

Diagrama de escalera. Este es el lenguaje universal del PLC; tiene de su lado la comodidad del monitoreo de fragmentos de programas y resulta intuitivo en lo que a programación se refiere. Dada a la universalidad de este lenguaje, será al que nos avoquemos en este laboratorio.

PROCEDIMIENTOS DE PROGRAMACIÓN EN PLC. Existen infinidad de procedimientos para la programación en PLC, cada programador en base a su conocimiento experiencia y práctica define su propio procedimiento.

PLC S7-300 El S7 – 300 es miembro de la familia Simatic S7, de controladores programables. La unidad central de procesamiento (CPU) está colocada dentro del PLC. Las entradas y salidas (I /O) son los puntos de control del sistema. Las entradas monitorean los dispositivos de campo, tales como interruptores y sensores. Las salidas controlan otros dispositivos, tal como motores y bombas. El puerto de programación es la conexión al dispositivo de programación.

Componentes del PLC S7-300 Para configurar un autómata programable S7-300 y ponerlo en funcionamiento se ofrecen una serie de componentes. Los componentes más importantes y su funcionamiento se exponen a continuación. PRÁCTICAS DEL LPAIC

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•

Perfil de soporte. Sirve para soportar los módulos del S7-300.

•

Fuente de alimentación. Contiene la tensión de red (120/230Vc.a) en la tensión de servicio de 24 V c.c para el funcionamiento del S7-300 y para alimentar los circuitos de carga de 24 V c.c.

•

CPU. Ejecuta el programa de aplicación, alimenta con 5 V al bus de fondo del S7-300; se comunica a través de la interface multipunto (MPI) con otras estaciones de MPI.

La unidad CPU 31x2DP/318-2 puede emplearse adicionalmente en una subred PROFIBUS.
Como maestro DP
Como esclavo DP conectado a un maestro DP S7/M7 o a otro maestro DP

•

Módulos de señales (SM). Dentro de estos encontramos los módulos de entrada digital, de salida digital, de entrada / salida digital, de entrada analógica, de salida analógica, de entrada / salida analógica y se encargan de adaptar los diferentes niveles de señales de proceso al nivel interno del S7-300.

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•

Módulos de función (FM). Es para tareas de procesamiento de señales del proceso de duración crítica y altos requerimientos de memoria, por ejemplo posicionamiento o regulación.

•

Procesador de comunicaciones (CP). Aliviana a la CPU de tareas de comunicación. Por ejemplo CP 342-5 DP para el enlace a la red PROFIBUS –DP

•

SIMATIC TOP connect .Sirve para cablear los módulos digitales.

•

Módulo de interconexión (IM). Sirve para interconectar las distintas líneas de un S7-300

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•

Cable de bus PROFIBUS con conector de bus. Interconecta estaciones de un subred MPI o PROFIBUS

•

Cable PG. Enlaza un PG/PC con una CPU

•

Repetidor RS 485. Sirve para amplificar las señales en una subred MPI o PROFIBUS, así como acoplar segmentos de una subred MPI o PROFIBUS.

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•

Unidad de programación (PG) o PC con el paquete de software STEP 7. Sirve para configurar, parametrizar, programar y probar el S7-300.

PROGRAMACIÓN. Para la programación de los autómatas S7-300 y S-200 de Siemens, se cuenta con el software STEP 7- MicroWin 32.

Estas son algunas de las características del software: Pantalla del MicroWin.

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• •

• • • •

Los botones de la Barra de navegación permiten acceder fácilmente a las herramientas de programación. El Árbol de operaciones muestra todos los componentes del proyecto y el juego de operaciones de la CPU. Haciendo clic con el botón derecho del ratón en los componentes del árbol para cambiar la estructura o las propiedades de los proyectos. Las operaciones se pueden arrastrar y soltar directamente en los programas KOP o FUP . En el editor se escribe el programa, sea por escalera, listado de instrucciones o por funciones lógicas (KOP, FUP y AWL). La ventana de resultados es el espacio que utiliza el microwin para enviar mensajes de error y de proceso. La barra de herramientas es donde se localizan los botones comunes, como cargar en CPU, Salvar, los botones para contactores y bobinas, etc. Las fichas del editor de programas permiten acceder rápidamente a las subrutinas y a las rutinas de interrupción.

Elementos

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Otra serie de botones importantes es la de la barra de elementos, que incluye los contactores y las herramientas para dibujar las ramas, o bien, el equivalente en los otros lenguajes del PLC.

Lenguajes de Programación En el menú ver, se tiene la selección del lenguaje para la edición de programas. Basta con seleccionar el lenguaje deseado (KOP, FUP y AWL) y el editor realizará la conversión correspondiente. Ello a menos que se utilicen instrucciones exclusivas de algún lenguaje en particular.

Nomenclatura. Para la edición de programas podemos utilizar la convención normal o bien podemos utilizar la nomenclatura basada en una tabla de símbolos.

•

La nomenclatura normal es la que se basa en Bytes y bits, pero estos pueden ser ligados a una tabla en la que podemos dar etiquetas personalizadas.

•

La tabla de símbolos es en donde se declara la etiqueta a usar, dirección de la variable y finalmente, de requerirse, se declara un comentario. Este tipo de nomenclatura es más cómoda para efectos de monitoreo.

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Carga Finalmente para cargar el programa en la CPU se utilizan los botones de carga; tanto se puede enviar el programa a la CPU, como se puede importar el programa desde la CPU. Estos botones se encuentran en el área de herramientas.

Debe recordarse, que PG es el programador, en este caso, la PC desde la que editamos el programa; mientras que la CPU hace referencia al PLC.

Particularidades. Existen sin embargo, algunas notas importantes: • • •

Dependiendo del idioma seleccionado, en lugar de la configuración I (entrada), Q (salida), puede llegar a utilizarse E – A o bien I – O. Dependiendo del idioma, los temporizadores son SE en lugar de On Delay, y SA en lugar de Off Delay. Esta nomenclatura varía dependiendo el idioma de trabajo. La sintaxis para dar de alta un temporizador: S5T#__s; así un temporizador de 50 segundos sería: S5T#50s.

LISTADO DE ENTRADAS Y SALIDAS (I/O) PLC MAESTRO Banda 1, ingreso y egreso de pallets al sistema vía Almacén Matricial (estación 0)

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Banda 2, Primera transferencia (estación 1).

Banda 3, Segunda transfrencia (estación 4)

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Banda 4, Entrada a FMS (estación 5).

Banda 5, tercera transferencia (estación 6).

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FMS (Robot y CNC).

Visión artificial (en Banda 1)

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PLC Esclavo Celda de Pintura.( I1B.b/Q 1B.b)

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PLC Esclavo Almacén Matricial. (I 3B.b/Q 3B.b)

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PRÁCTICA No. 1 OBJETIVO: Al término de ésta práctica, el alumno habrá adquirido los conocimientos básicos de encendido, apagado y configuración del PLC S7-300 y la banda transportadora conveyor, se familiarizará con la programación del sistema y habrá adquirido los conocimientos sobre el uso y funcionalidad de los bloques usados como rutinas para realizar movimientos de piezas a través del sistema de la banda Conveyor.

INTRODUCCIÓN: Conveyor incluye todos los elementos para el control de tráfico, salvo los controles de las bandas principales, que descansan en los variadores MM4, bajo este concepto, existen también algunos elementos que están también conectados el PLC maestro por vía profibus. Para poder comprender el modo de trabajo del LPAIC es necesario entender las nomenclaturas del sistema. Primeramente, toda salida del PLC es representada con una Q. Así como toda entrada es representada con una I. Después de dicha letra, aparecerá un número. Este indica el módulo al que pertenece la salida o entrada e indica el Byte (punto) bit de que trata. En otras palabras, la entrada 3 del byte 4 se escribe: I 4. 3 Para una dirección local, los bytes van siempre de 0 a 10, y para los esclavos, el byte cambia de acuerdo con el módulo del que se trate. Para el almacén matricial se comienza con el módulo 30 y para la celda de pintura con el byte 10.

REPORTE DE LA PRÁCTICA. Para poder realizar cada práctica en el laboratorio debe elaborar previamente, consultando la información del libro, un reporte cuyo requisito será redactar a mano el desarrollo de la práctica. Los puntos a desarrollar en su reporte son los siguientes: 1. Portada: nombre de la práctica, nombre del alumno y del profesor, grupo y fecha. 2. Objetivo 3. Introducción. • Diagrama de flujo de la práctica (procedimiento paso a paso desde el encendido hasta el apagado de equipo). PRÁCTICAS DEL LPAIC

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4. Generalidades • Elaborar un resumen de las generalidades del equipo. • Describir los elementos que conforman el sistema • Investigar y mencionar las medidas de seguridad que son requeridas para trabajar con el equipo además de las que aquí se mencionan. • Realizar en una hoja en blanco el diagrama de escalera correspondiente al siguiente ejercicio, describiendo cada uno de los sucesos para posteriormente correr el programa dentro del laboratorio y hacer las anotaciones necesarias. 5. Bibliografía consultada Ejercicio: Realice el programa para realizar la transferencia de 3 pallets sobre la banda Conveyor, de tal forma que los pallets nunca colisionen entre sí.

EQUIPO: • • • • •

Computadora central y Software STEP 7- MicroWin 32. Banda transportadora Conveyor. Variadores de frecuencia (MM4). Controlador Lógico Programable (PLC S7-300). Pallet sin carga.

IMPORTANTE: Antes de iniciar con el desarrollo de la práctica, se deberán tener en cuenta las siguientes medidas de seguridad: No se deberá invadir el área de trabajo de la banda, además de tener cuidado de no meter los dedos de las manos entre las cadenas.

DESARROLLO:

1. ENCENDIDO DEL EQUIPO. 1.1 Encender los reguladores del equipo. 1.2 Encender gabinete. • • •

Retirar paro de emergencia del gabinete. Girar la perilla de arranque a posición de encendido. Presionar el botón de encendido (botón verde).

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1.3 Encender computadora central y acceder al software desde el escritorio con el icono: 1.4 Encender el PLC. • Posicionar en ON el interruptor de la fuente de alimentación.

2. CONFIGURACIÓN DEL PLC S-300 2.1. Abrir un nuevo proyecto. • •

Hacer doble clic en el icono: En el cuadro de diálogo que aparece, dar nombre a la práctica y aceptar.

•

Seleccionar el proyecto y presionar el botón derecho del mouse, seleccionar Insertar objeto y seleccione Simatic 300.

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Configurar el Hardware. •

Seleccionar y dar doble clic en Simatic 300(1).

•

Hacer doble clic sobre Hardware.

La ventana que aparece muestra dos pantallas, y el catálogo de productos Siemens en el lado derecho.

Nota: Si acaso el catálogo no se ve, este puede ser llamado en el menú “Ver” y seleccionando Catálogo. Aquí se encuentran los productos que podemos conectar para configurar nuestro PLC.

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• Dentro del catálogo de Siemens abrir la carpeta Simatic 300, dentro de ella “Bastidor 300” y dar doble clic sobre la opción Perfil de Soporte.

A continuación procederemos a insertar la fuente de nuestro PLC. • Dentro de la carpeta Simatic 300, abrir la carpeta PS-300 y dar doble clic sobre la opción: PS 307 5A.

Ahora conectaremos nuestra CPU al sistema.

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• Aun dentro la carpeta Simatic 300, abrir la carpeta CPU-300, dentro de esa carpeta abrir la que lleva el nombre de CPU-315-2Dp y dar doble clic sobre la opción 6ES7 315-2AG10-0AB0.

Para finalizar con la conexión del los elementos que conforman nuestro PLC, se procede a conectar las tarjetas de entradas y salidas.

Tarjetas de entrada. • Dentro de la carpeta Simatic 300, abrir la carpeta SM-300, dentro de esta, abrir la carpeta DI300 y dar doble clic sobre la opción SM321DI16xDC24V, verificando en la parte inferior del catálogo que coincida con la siguiente numerología: 6ES7 321 – 1BH2 – 0AA0.

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• Hacer doble clic sobre la tarjeta ya conectada y dentro del cuadro de diálogo de propiedades de la tarjeta, seleccionar direcciones y configurarlas como se muestra en el siguiente cuadro:

• Repetir los pasos anteriores para las tarjetas restantes quedando sus propiedades como se muestra a continuación:

Tarjetas de salida. Para la conexión de estas tarjetas se procede de igual manera que las tarjetas de entrada. • Dentro de la carpeta Simatic 300, abrir la carpeta SM-300, dentro de esta, abrir la carpeta DO300 y dar doble clic sobre la opción SM322DO16xRel.AC120V/230V.

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• Hacer doble clic sobre la tarjeta ya conectada y dentro del cuadro de diálogo de propiedades de la tarjeta, seleccionar direcciones y configurarlas como se muestra en el siguiente cuadro:

• Repetir los pasos anteriores para las tarjetas restantes quedando sus propiedades como se muestra a continuación.

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Al término de la configuración, nuestro proyecto deberá de quedar como muestra la siguiente figura:

Si la configuración coincide con la figura anterior, se procede a guardar y cargar la configuración de nuestro hardware. •

Para guardar hacer clic sobre el icono:

•

Para cargar el programa hacer clic en el icono:

3. ELABORACIÓN DEL PROGRAMA Una vez con la configuración de Hardware ya establecida, procedemos a escribir el programa para el PLC; para nuestro caso elaboraremos un proyecto que controle el tráfico de la banda conveyor. Nota: Es importante saber que: • Para declarar una señal de entrada lo hacemos con la letra I, para declarar una de salida, lo hacemos con la letra Q. • Los temporizadores pueden ser de tipo On Delay (SD) u Off Delay (SF). • La sintaxis para dar de alta un temporizador: S5T#__s; así un temporizador de 50 segundos sería: S5T#50s. • Se puede adjuntar un comentario al escalón dando doble clic en rectángulo gris. PRÁCTICAS DEL LPAIC

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• En la barra de herramientas podemos encontrar los botones para colocar nuestros contactos ya sean abiertos, cerrados o una salida, así como las ramificaciones para nuestros enclaves.

Se realizará un programa que lleve a cabo el recorrido de un pallet sobre la plataforma conveyor, este recorrido empezará cuando el pallet sea detectado por el sensor de tráfico 1 de Conveyor (st1), deberá omitir las plataformas de carga y descarga de los equipos del Gantry, del AS/RS y de la celda de pintura. Para la realización de este ejercicio, dividiremos a Conveyor en dos tipos de plataformas (esto lo hacemos para facilitar nuestro trabajo); Plataforma tipo A y plataforma tipo B. Por consiguiente realizaremos dos tipos de rutinas.

3.1. Elaboración de la rutina para la plataforma tipo A. •

En la ventana del administrador (la misma donde abrimos el hardware) Simatic 300(1) / CPU315-2DP7 / Programas S7 (1) y damos clic con el botón derecho del Mouse derecho en la carpeta “Bloques”, seleccionamos insertar objeto y a continuación seleccionamos función.

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•

A continuación llenamos el cuadro de propiedades de función como muestra la siguiente figura y damos aceptar.

•

En la ventana del administrador aparece nuestro bloque FC1, damos doble clic sobre él.

3.1.1 Elaboración del diagrama de escalera. •

Al dar doble clic en la función FC1, se abre la pantalla de programación donde escribiremos nuestro programa por medio de diagramas de escalera.

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Nota: Es importante que antes de empezar a realizar nuestro diagrama de escalera, comprobemos que la configuración de nuestra área de trabajo sea en forma de “Vista General” ya que con esta opción podemos visualizar la Barra de Estado. El Árbol de operaciones muestra todos los componentes del proyecto y el juego de operaciones de la CPU. Haciendo clic con el botón derecho del ratón en los componentes del árbol para cambiar la estructura o las propiedades de los proyectos. Las operaciones se pueden arrastrar y soltar directamente en los programas KOP o FUP.

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•

En caso de que nuestra barra de estado no aparezca, seleccionamos el menú Ver, y hacemos clic sobre la opción Vista General.

Ahora podemos comenzar a realizar nuestro diagrama de escalera. •

Para empezar a escribir nuestro diagrama necesitamos activar el segmento a usar, para esto hacemos clic sobre el segmento (en este caso el segmento 1).

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•

Recuerde que:
Se puede adjuntar un comentario al escalón dando doble clic en rectángulo gris.
Los temporizadores pueden ser de tipo On Delay (SD) u Off Delay (SF).
En la barra de herramientas podemos encontrar los botones para colocar nuestros contactos ya sean abiertos, cerrados o una salida, así como las ramificaciones para nuestros enclaves.

•

Realice el siguiente diagrama de escalera.

Nota: en la redacción del programa no debe poner el signo de #.

Nota 1: Para la creación de un nuevo segmento (segmento 2) presione el botón:

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Nota 2: Para colocar el temporizador seleccione el segmento, en el árbol de operaciones buscamos la carpeta Temporización, y damos doble clic en la opción (SD) y le damos los valores correspondientes.

3.1.2 Declaración de señales. Una vez realizado nuestro diagrama, se procede a dar de alta las entradas y salidas. •

Dar clic en la opción IN y a continuación clic en Nombre y escribir las señales de entrada que tenemos (st1 y pp1).

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Nota: El temporizador entra dentro de las señales de entrada, para declararlo primero tenemos que decir que tipo de objeto es y posteriormente el tiempo y nomenclatura que utiliza. •

Escribir el nombre del temporizador (en este caso “timer1”)

•

Dar clic en la celda que corresponde a la columna “Tipo de Datos” y seleccionar la opción “Timer”

•

Escribir el tiempo al que hacemos referencia (en este caso es el “tiempo 1”).

•

Dar clic en la celda que corresponde a la columna “Tipo de Datos” y seleccionar la opción “S5Time”.

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•

Una vez que ya hemos declarado las señales de entrada, procedemos a declarar las señales de salida para lo cual se da clic en la opción Out.

Una vez que hemos elaborado el diagrama de escalera, guardaremos nuestro proyecto haciendo clic en el icono:

3.1.3. Elaboración de bloques. • •

A continuación regresamos a la ventana del administrador. Abrimos el OB1 haciendo doble clic sobre él.

El OB1 será el archivo que usaremos para juntar todos los diagramas que realizaremos en esta práctica. Al abrirlo nos aparecerá una pantalla de trabajo como las que usamos para realizar nuestros diagramas.

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Ahora insertaremos el bloque del diagrama que acabamos de realizar (Banda tipo A), para esto seguiremos los siguientes pasos: •

Hacemos clic sobre el segmento 1 para seleccionarlo.

•

En la barra de estado buscamos y abrimos la carpeta de Bloques FC y damos clic con el botón derecho sobre la opción FC1 Rutina tipo A y seleccionamos la opción insertar bloque.

Con esto se insertará un bloque en el cual, con la ayuda de nuestra tabla de señales de entrada y salida, declararemos los valores de las señales que hemos utilizado en nuestro diagrama como se muestra en las siguientes figuras.

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Nota: Para introducir el valor de las señales solo se da clic sobre los signos de interrogación y se procede a escribir los valores.

Una vez hecho esto, guardaremos y cargaremos nuestro programa al PLC. •

Para guardar hacer clic sobre el icono:

•

Para cargar el programa hacer clic en el icono:

Nota: Es importante que después de hacer un proyecto o después de realizarle alguna modificación guardemos y carguemos los cambios en el PLC.

3.1.4. Comprobación y ejecución de la rutina 1. El siguiente paso es comprobar que nuestro diagrama funcione. • •

Encender manualmente el micromaster derecho. Damos clic en el menú ventana y a continuación en la opción FC1 Rutina Tipo A (esto lo hacemos para cambiar de ventana y seguir nuestro programa)

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•

Una vez en la ventana del bloque FC1, hacemos clic en el icono

: Esto nos sirve para visualizar el estado y función de nuestro diagrama. •

Poner el PLC en estado RUN

Al poner el pallet sobre la banda visualizaremos en nuestra pantalla como se activan y desactivan nuestras señales, esto nos sirve para verificar el buen funcionamiento de nuestro diagrama.

Una vez que hemos comprobado la funcionalidad de nuestro programa apagamos el variador de frecuencia y salimos del modo ver presionando de nuevo el icono:

3.2. Elaboración de la rutina para la plataforma tipo B. PRÁCTICAS DEL LPAIC

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Una vez que hemos comprobado que nuestro programa funciona, se procederá a realizar el diagrama de la rutina del la banda Tipo B siguiendo los pasos que utilizamos para crear el bloque de la rutina Tipo A. •

En la ventana del administrador (la misma donde abrimos el hardware) buscamos la carpeta “Bloques”, damos clic con el botón derecho del mouse sobre ella, seleccionamos insertar objeto y a continuación seleccionamos función.

•

A continuación llenamos el cuadro de propiedades de función como muestra la siguiente figura y damos aceptar.

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•

En la ventana del administrador aparece nuestro bloque FC2, damos doble clic sobre él.

3.2.1. Elaboración del diagrama de escalera. • •

Al dar doble clic en la función FC2, se abre la pantalla de programación donde escribiremos nuestro programa por medio de diagramas de escalera. Realice el siguiente diagrama de escalera.

Nota: en la redacción del programa no debe poner el signo de #.

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3.2.2. Declaración de señales. •

Dar clic en la opción IN y a continuación clic en Nombre y escribir las señales de entrada que tenemos

•

Una vez que ya hemos declarado las señales de entrada, procedemos a declarar las señales de salida para lo cual se da clic en la opción Out.

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•

Una vez que hemos elaborado el diagrama de escalera, guardar el proyecto haciendo clic en el icono:

3.2.3. Elaboración del bloque. •

Regresamos a la ventana del administrador.

•

Abrir el OB1 haciendo doble clic sobre él.

. Ahora insertaremos el bloque del diagrama que acabamos de realizar (Banda tipo B), para esto seguiremos los siguientes pasos: •

Hacemos clic sobre el segmento 1 para seleccionarlo.

•

En la barra de estado buscamos y abrimos la carpeta de Bloques FC y damos clic con el botón derecho sobre la opción FC2 Rutina tipo B y seleccionamos la opción insertar bloque.

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Con esto se insertará un bloque en el cual, con la ayuda de nuestra tabla de señales de entrada y salida, declararemos los valores de las señales que hemos utilizado en nuestro diagrama, quedando de la siguiente manera:

Hemos creado las rutinas A y B que gobiernan el control de los dos tipos de bandas que contiene Conveyor; hasta el momento solo tenemos el control de la primera y segunda transferencia, para las transferencias que hacen falta solo insertaremos de nuevo en el OB1 los bloques de las rutinas A y B y cambiaremos las señales de entrada y salida. Tercera transferencia: •

Hacemos clic sobre el segmento 3 para seleccionarlo.

•

En la barra de estado buscamos y abrimos la carpeta de Bloques FC y damos clic con el botón derecho sobre la opción FC1 Rutina tipo A y seleccionamos la opción insertar bloque.

Con esto se insertará el bloque de la rutina A al cual declararemos las señales de entrada y salida que se muestra en la siguiente figura:

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Cuarta transferencia. •

Seleccionamos el segmento 4.

•

En la barra de estado buscamos y abrimos la carpeta de Bloques FC y damos clic con el botón derecho sobre la opción FC1 Rutina tipo A y seleccionamos la opción insertar bloque.

Con esto se insertará el bloque de la rutina A al cual declararemos las señales de entrada y salida que se muestra en la siguiente figura:

Una vez hecho esto, guardaremos y cargaremos nuestro programa al PLC. •

Para guardar hacer clic sobre el icono:

•

Para cargar el programa hacer clic en el icono:

Nota: Es importante que después de hacer un proyecto o después de realizarle alguna modificación guardemos y carguemos los cambios en el PLC.

Nota 2: Si al cargar el programa nos apareciera un mensaje de que el OB1 ya existe y nos manda a error provocando que el PLC se vaya a STOP, entonces solo guardamos el OB1 y cargamos desde cualquiera de nuestros bloques FC.

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4. EJECUCIÓN DEL PROGRAMA. El siguiente paso es correr el diagrama. • • •

Encender manualmente el micromaster derecho y el izquierdo. Damos clic en el menú ventana y a continuación en la opción OB1. Una vez en la ventana del bloque, hacemos clic en el icono.

: Esto nos sirve para visualizar el estado y función de nuestro diagrama. •

Poner el PLC en estado RUN.

•

Colocar pallet sobre la banda conveyor.

Al poner el pallet sobre la banda y conforme empiece a realizar su recorrido, visualizaremos en nuestra pantalla como se activan y desactivan nuestras señales, esto nos sirve para verificar el buen funcionamiento de nuestro diagrama.

5. APAGADO DEL EQUIPO. 5.1. Parar la banda transportadora y apagar el PLC. • Apagar los variadores de frecuencia (los micromasters). • Poner el PLC en modo STOP. • Apagar la fuente del PLC. 5.2. Cerrar el programa. • Cerrar el bloque FC1 • Cerrar el bloque FC2 • Cerrar el bloque OB1 5.3 Apagar computadora 5.4 Apagar gabinete y reguladores.

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PRÁCTICA No.2 OBJETIVO: Al término de ésta práctica el alumno habrá adquirido los conocimientos básicos para realizar la configuración de una red POFIBUS, así mismo reafirmará los conocimientos adquiridos en la práctica anterior.

INTRODUCCIÓN: Una red profibus es un protocolo descentralizado de comunicación. Tiene la particularidad de que permite controlar múltiples elementos a considerable distancia de modo descentralizado utilizando solo un hilo. Dentro de este laboratorio solo existen dos módulos distintos a poner en red los variadores de frecuencia MM4 y los PLC S-200 (utilizados en la celda de pintura y el almacén matricial)

REPORTE DE LA PRÁCTICA Para poder realizar cada práctica en el laboratorio debe elaborar previamente, consultando la información del libro, un reporte cuyo requisito será redactar a mano el desarrollo de la práctica, así como elaborar los ejercicios preliminares para acceso al LPAIC. Los puntos a desarrollar en su reporte son los siguientes: 1. Portada: nombre de la práctica, nombre del alumno y del profesor, grupo y fecha. 2. Objetivo 3. Introducción. a. Diagrama de flujo de la práctica (procedimiento paso a paso desde el encendido hasta el apagado de equipo). 4. Generalidades • Elaborar un resumen de las generalidades del equipo. • Describir los elementos que conforman el sistema • Investigar y mencionar las medidas de seguridad que son requeridas para trabajar con el equipo además de las que aquí se mencionan. • Realizar en una hoja en blanco el diagrama de escalera correspondiente al siguiente ejercicio, describiendo cada uno de los sucesos. PRÁCTICAS DEL LPAIC

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5. Bibliografía consultada. Ejercicio: Realice el programa donde un pallet ingrese desde la plataforma de entrada del almacén matricial y de vuelta por todo el circuito de Conveyor incluyendo la estación FMS y la celda de pintura.

EQUIPO: • • • • •

Computadora central y Software STEP 7- MicroWin 32. Banda transportadora Conveyor. Controlador Lógico Programable S7-300 (PLC maestro). Controlador Lógico Programable S-200 (PLC esclavo). Pallet sin carga.

IMPORTANTE: Antes de iniciar con el desarrollo de la práctica, se deberán tener en cuenta las siguientes medidas de seguridad: No se deberá invadir el área de trabajo de la banda, además de tener cuidado de no meter los dedos de las manos entre las cadenas.

DESARROLLO:

1. ENCENDIDO DEL EQUIPO. 1.1 Encender los reguladores del equipo. 1.2 Encender gabinete. 1.3 Encender computadora central y acceder al software desde el escritorio con el icono: 1.4 Encender el PLC. •

Posicionar en ON el interruptor de la fuente de alimentación.

2. CONFIGURACIÓN DEL PLC S-300 2.1. Abrir un nuevo proyecto. •

Hacer doble clic en el icono:

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•

En el cuadro de diálogo que aparece, dar nombre a la práctica y aceptar.

•

Seleccionar el proyecto y presionar el botón derecho del mouse, seleccionar Insertar objeto y seleccione Simatic 300.

Configurar el Hardware. •

Seleccionar y dar doble clic en Simatic 300(1).

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•

Hacer doble clic sobre Hardware.

La ventana que aparece muestra dos pantallas, y el catálogo de productos Siemens en el lado derecho.

Nota: Si acaso el catálogo no se ve, este puede ser llamado en el menú “Ver” y seleccionando Catálogo. Aquí se encuentran los productos que podemos conectar para configurar nuestro PLC. • Dentro del catálogo de Siemens abrir la carpeta Simatic 300, dentro de ella “Bastidor 300” y dar doble clic sobre la opción Perfil de Soporte.

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A continuación procederemos a insertar la fuente de nuestro PLC. • Dentro de la carpeta Simatic 300, abrir la carpeta PS-300 y dar doble clic sobre la opción: PS 307 5A.

Ahora conectaremos nuestra CPU al sistema. • Aun dentro la carpeta Simatic 300, abrir la carpeta CPU-300, dentro de esa carpeta abrir la que lleva el nombre de CPU-315-2Dp y dar doble clic sobre la opción 6ES7 315-2AG10-0AB0.

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Para finalizar con la conexión del los elementos que conforman nuestro PLC, se procede a conectar las tarjetas de entradas y salidas.

Tarjetas de entrada. • Dentro de la carpeta Simatic 300, abrir la carpeta SM-300, dentro de esta, abrir la carpeta DI300 y dar doble clic sobre la opción SM321DI16xDC24V. • Hacer doble clic sobre la tarjeta ya conectada y dentro del cuadro de diálogo de propiedades de la tarjeta, seleccionar direcciones y configurarlas como se muestra en el siguiente cuadro:

• Repetir los pasos anteriores para las tarjetas restantes quedando sus propiedades como se muestra a continuación:

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Tarjetas de salida. Para la conexión de estas tarjetas se procede de igual manera que las tarjetas de entrada. • Dentro de la carpeta Simatic 300, abrir la carpeta SM-300, dentro de esta, abrir la carpeta DO300 y dar doble clic sobre la opción SM322DO16xRel.AC120V/230V. • Hacer doble clic sobre la tarjeta ya conectada y dentro del cuadro de diálogo de propiedades de la tarjeta, seleccionar direcciones y configurarlas como se muestra en el siguiente cuadro:

• Repetir los pasos anteriores para las tarjetas restantes quedando sus propiedades como se muestra a continuación.

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3. CONFIGURACIÓN DE UNA RED PROFIBUS Ya que tenemos la parte principal de la configuración del hardware, adjuntaremos el cable o conexión de la red PROFIBUS. •

Dar clic sobre el icono:

de esta forma abrimos la pantalla de edición de redes.

Se abre un escritorio de dibujo sobre el que se encuentra el PLC s7-300 en un símbolo simplificado

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•

Dentro del catálogo de Siemens, buscamos la carpeta subredes y a continuación damos doble clic sobre la opción Profibus.

De esta forma se adjudica una línea morada a través de la pantalla.

•

Dar clic sobre el botón morado del cuadro Simatic 300(1) (sección DP) y arrastrar hacia el cable morado.

Ahora damos de alta nuestro módulo. •

Damos clic sobre el área DP que contiene el cuadro morado de forma que el área se ponga azul.

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•

Dentro del catálogo abrimos la carpeta PROFIBUS DP, seleccionamos la carpeta otros aparatos de campo, escogemos PLC, luego SIMATIC y damos doble clic en EM277PROFIBUS y en el cuadro seleccionamos la dirección 8 como se muestra a continuación.

Nuestro PLC esclavo ha quedado cargado en la red de la siguiente forma

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•

Damos doble clic sobre el nuevo PLC que acabamos de crear y regresaremos a la pantalla del Hardware.

•

Dentro del catálogo de SIEMENS abrimos las carpetas Profibus DP / Otros aparatos de campo / PLC / SIMATIC / EM 277 Profibus DP y damos doble clic sobre Módulo Universal.

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•

Se da clic derecho sobre la opción Dirección Entradas y seleccionamos propiedades del objeto.

•

En tipo de E/S seleccionar la opción entrada/salida como se muestra en la siguiente figura

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•

Aparecerá un cuadro diferente el cual llenaremos como se muestra a continuación y damos aceptar.

Quedando de la siguiente manera:

Guardar el proyecto y cargar. •

Para guardar hacer clic sobre el icono:

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•

Para cargar el programa hacer clic en el icono:

4. ELABORACIÓN DEL PROGRAMA Una vez con la configuración de Hardware ya establecida, procedemos a escribir el programa para el PLC; para nuestro caso elaboraremos un proyecto que controle el tráfico de la banda conveyor.

Nota: Es importante saber que: • Para declarar una señal de entrada lo hacemos con la letra I, para declarar una de salida, lo hacemos con la letra Q. • Los temporizadores pueden ser de tipo On Delay (SD) u Off Delay (SF). • La sintaxis para dar de alta un temporizador: S5T#__s; así un temporizador de 50 segundos sería: S5T#50s. • Se puede adjuntar un comentario al escalón dando doble clic en rectángulo gris. • En la barra de herramientas podemos encontrar los botones para colocar nuestros contactos ya sean abiertos, cerrados o una salida, así como las ramificaciones para nuestros enclaves.

Se realizará un programa donde al accionar el botón verde de la banda de ingreso de la celda de pintura, traslade un pallet realizando el cambio de banda. •

En la ventana del administrador (la misma donde abrimos el hardware) abrimos el bloque OB1.

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•

Al dar doble clic en el bloque OB1, se abre la pantalla de programación donde escribiremos nuestro programa por medio de diagramas de escalera.

Nota: Es importante que antes de empezar a realizar nuestro diagrama de escalera, comprobemos que la configuración de nuestra área de trabajo sea en forma de “Vista General” ya que con esta opción podemos visualizar la Barra de Estado. El Árbol de operaciones muestra todos los componentes del proyecto y el juego de operaciones de la CPU. Haciendo clic con el botón derecho del ratón en los componentes del árbol para cambiar la estructura o las propiedades de los proyectos. Las operaciones se pueden arrastrar y soltar directamente en los programas KOP o FUP.

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•

En caso de que nuestra barra de estado no aparezca, seleccionamos el menú Ver, y hacemos clic sobre la opción Vista General.

Ahora podemos comenzar a realizar nuestro diagrama de escalera. •

Para empezar a escribir nuestro diagrama necesitamos activar el segmento a usar, para esto hacemos clic sobre el segmento (en este caso el segmento 1).

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•

Recuerde que:
Se puede adjuntar un comentario al escalón dando doble clic en rectángulo gris.
Los temporizadores pueden ser de tipo On Delay (SD) u Off Delay (SF).
En la barra de herramientas podemos encontrar los botones para colocar nuestros contactos ya sean abiertos, cerrados o una salida, así como las ramificaciones para nuestros enclaves.

•

Realice el siguiente diagrama de escalera.

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Nota 1: Para la creación de un nuevo segmento (segmento 2) presione el botón:

Nota 2: Para colocar el temporizador seleccione el segmento, en el árbol de operaciones buscamos la carpeta Temporización, y damos doble clic en la opción (SD) y le damos los valores correspondientes. Una vez que hemos elaborado el diagrama de escalera, se darán de alta las señales de entrada y salida.

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Declaración de señales. •

Dar clic en la opción IN y a continuación clic en Nombre y escribir las señales de entrada que tenemos

•

Una vez que ya hemos declarado las señales de entrada, procedemos a declarar las señales de salida para lo cual se da clic en la opción Out.

•

Una vez que hemos elaborado el diagrama de escalera, guardar el proyecto haciendo clic en el icono:

Elaboración del bloque. • •

Regresamos a la ventana del administrador. Abrir el OB1 haciendo doble clic sobre él.

Ahora insertaremos el bloque del diagrama que acabamos de realizar •

Seleccionamos un segmento

•

En la barra de estado buscamos y abrimos la carpeta de Bloques FC y damos clic con el botón derecho sobre la opción FC1 y seleccionamos la opción insertar bloque.

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Con esto se insertará un bloque en el cual, con la ayuda de nuestra tabla de señales de entrada y salida, declararemos los valores de las señales que hemos utilizado en nuestro diagrama, quedando de la siguiente manera:

Ahora se guarda y carga el programa •

Para guardar hacer clic en el icono:

•

Para cargar el programa hacer clic en el icono:

Nota: Es importante que después de hacer un proyecto o después de realizarle alguna modificación guardemos y carguemos los cambios en el PLC.

Nota 2: Si al cargar el programa nos apareciera un mensaje de que el OB1 ya existe y nos manda a error provocando que el PLC se vaya a STOP, entonces solo guardamos el OB1 y cargamos desde cualquiera de nuestros bloques FC.

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4. EJECUCIÓN DEL PROGRAMA. El siguiente paso es correr nuestro programa. • • • •

Poner el PLC en estado RUN. Colocar pallet sobre la banda que se dirige hacia la celda de pintura Presionar el botón verde. En la computadora, hacemos clic en el icono:

Esto nos sirve para visualizar el estado y función de nuestro diagrama. Al poner el pallet sobre la banda y conforme empiece a realizar su recorrido, visualizaremos en nuestra pantalla como se activan y desactivan nuestras señales, esto nos sirve para verificar el buen funcionamiento de nuestro diagrama.

5. APAGADO DEL EQUIPO. 5.1. Parar la banda transportadora y apagar el PLC. • •

Poner el PLC en modo STOP. Apagar la fuente del PLC.

5.2. Cerrar el programa. 5.3 Apagar computadora 5.4 Apagar gabinete y reguladores.

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