PS CPU SM DI SM DO SM AO CP FM SM I

531 Pages·2010·9.25 MB·Spanish

UNIVERSIDAD DEL AZUAY

FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

GUÍA DE PRÁCTICAS PARA AUTÓMATA PROGRAMABLE
BASADO EN EL S7-200 Y EL EM-235

TRABAJO DE GRADUACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO EN ELECTRÓNICA

Autor
Francisco Eduardo Alvarado Correa

Director
Ing. Francisco Eugenio Vázquez Calero

TOMO 1

Cuenca - Ecuador
2010
Alvarado Correa ii

DEDICATORIA

Dedico con mucho cariño éste trabajo a mis Padres.

A mis hermanos que de una u otra manera me han apoyado, especialmente a mi
hermana que me supo dar la ayuda en esos momentos imponderables.

A mis hijos, para que lo tomen como un ejemplo a seguir y así puedan alcanzar sus
más caros proyectos de vida.
Alvarado Correa iii

AGRADECIMIENTO

En primera instancia deseo expresar mis agradecimientos a Dios por permitirme
haber llegado a ésta meta propuesta.

A mis Padres, por su apoyo en todo lo que me he propuesto.

A todos los Profesores de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad del
Azuay, que supieron inculcar los principios fundamentales de la Ciencia y
Tecnología, mezclados con valores de ética y responsabilidad.

Al Cuerpo de Profesores de la Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ingeniería,
FIUBA, que nos proporcionaron un complemento importantísimo en nuestra
formación académica.

Al Ing. Francisco Vázquez Calero (Director), al Ing. Cristian Beltrán (Técnico
Siemens), e Ing. Eduardo Maldonado (Profesional externo), por la ayuda brindada.

A Paul Peralta y Pedro Coronel por permitirme usar la información de su Trabajo de
Graduación, para desarrollar una práctica de ésta Guía.
Alvarado Correa iv

RESUMEN

En éste trabajo se plantea una Guía de Prácticas para el autómata programable S7-
200 con sus módulos de ampliación, analógico EM235 y de comunicaciones CP243-
1, que servirá de apoyo a los estudiantes de Ingeniería Electrónica dentro del Área
de Automatización.

Además, mediante la interface gráfica HMI WinCC [SCADA] se visualiza la planta
y se podría tomar alguna decisión sobre ella. La programación se efectúa mediante el
MicroWin, pero en forma modular, apoyándose en el lenguaje de programación
Grafcet. Lográndose totalmente la practicidad de lo planteado.
Alvarado Correa v

ABSTRACT

This work is a Guide of Practices for the Programmable Automaton S7-200 with its
modules of extension, analogical EM235 and of communications CP243-1, which
will use as support for the students of Electronic Engineering on the Automation
Area.

In addition, by means of the graphical interface HMI WinCC [SCADA] the plant is
visualized and it might take some decision on it. The programming is effected by
means of the MicroWin, but in form modular , resting on the lenguage of
programming grafcet. The practicality of the raised being achieved totally.
Alvarado Correa vi

RESPONSABILIDAD

Las ideas y opiniones vertidas, sin perder la óptica y finalidad de los fabricantes
[propietarios de las marcas comerciales Siemens y LabView, y de los equipos aquí
usados, respectivamente], en éste trabajo de graduación son de exclusiva
responsabilidad del Autor. Además, cada práctica se debe tomar como una
posibilidad; y no como una solución definitiva.

Esto porque cada tema puede resolverse de otra manera, que optimice aun más el
automatismo.
Alvarado Correa vii

©Derechos de Autor
Francisco Eduardo Alvarado Correa
[email protected]
2010
Alvarado Correa viii

INDICE DE CONTENIDO

TOMO 1

Dedicatoria ii
Agradecimiento iii
Resumen iv
Abstract v
Responsabilidad vi
Copyright vii
Índice de Contenido viii
Índice de Figuras xiv
Índice de Tablas xxi

INTRODUCCIÓN 1

CAPÍTULO 1: SESIONES DE FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 5
Sesión 1: El Autómata Programable o PLC 6
1.1 Introducción 6
1.2 Arquitectura de un PLC 7
1.3 Principio de operación 10
1.4 Autómata S7-200 11
1.5 Modulo de expansión analógica EM-235 16
1.5.1 Calibración de las entradas 17
1.5.2 Calibración y configuración del modulo EM-235 18
1.5.3 Formato de la palabra de datos de entrada y
salida de los módulos de ampliación EM-235 19
Alvarado Correa ix

1.5.4 Reglas de instalación 20

Sesión 2: Entorno de Programación MicroWin 21
2.1 Software de programación STEP7 / MicroWin 21
2.1.1 Funciones del editor AWL 22
2.1.2 Funciones del editor KOP 23
2.1.3 Funciones del editor FUP 25
2.2 Estructura del software 26
2.3 Creación de un programa 27
2.4 Pasos para correr un programa en una CPU 31

Sesión 3: Lenguaje de programación GRAFCET 34
3.1 Introducción 34
3.2 Tipos de grafcet 34
3.2.1 Grafcet de nivel 1 34
3.2.2 Grafcet de nivel 2 34
3.2.3 Grafcet de nivel 3 35
3.3 Elementos básicos 35
3.3.1 Etapas 35
3.3.2 Transiciones 36
3.3.3 Líneas de evolución 36
3.4 Transiciones condicionales 37
3.5 Estructuras de programación 38
3.5.1 Lineales 38
3.5.2 Con direccionamiento 38
3.5.3 Simultaneas 39
3.5.4 Saltos de etapas 39
Alvarado Correa x

3.5.5 Lazos repetitivos 40
3.5.6 Subrutinas 40
3.6 Consideraciones para la programación 41

Sesión 4: Entorno de programación WinCC 42
4.1 Generalidades 42
4.2 Empezar a usarlo 43
4.2.1 Tipo de drive 45
4.2.2 Tipos de variables 46
4.2.3 Grupos 47
4.2.4 Data type 49
4.2.5 Graphic Designer 52
4.2.6 Hoja de graficación 52
4.2.7 Dinámica de los objetos 54
4.3 PCAccess 56

Sesión 5: Ejemplo de aplicación 59
5.1 Definiciones 59
5.1.1 Definir el problema 59
5.1.2 Analizar por bloques de funcionamiento las
señales necesarias 59
5.1.3 Efectuar los diagramas de control 60
5.1.4 Armar la planta en el WinCC 60
5.1.5 Pruebas finales 60
5.1.6 Informe final 60
5.2 Ejemplo de aplicación 61