Antes de poder realizar la simulación del funcionamiento del programa cargado en el Simulador del PLCSim con el simulador de entradas/salidas se han de realizar unas acciones previas, como:
o Configuración del hardware.
o Programa de comunicación Simulador del PLCSim– Simulador de entradas/salidas.
o Procedimiento para la comunicación entre PLCSim– Simulador de entradas/salidas.
1.1. Configuración del hardware.
En la configuración del hardware para un S7-1200 se ha de seleccionar Ninguno en la opción de configuración Bloque de organización” y Memoria imagen de proceso, tanto de las entradas y salidas digitales:
1.2. Programa para la comunicación PLCSim – Simulador 3D.
Introducir el siguiente programa en el bloque de organización Cyclic interrupt (OB 30):
1.3. Procedimiento para la comunicación entre PLCSim – Simulador de entradas/salidas.
A continuación se relaciona el procedimiento a seguir para poder conseguir con éxito la comunicación entre el PLCSim y el Simulador de entradas/salidas para poder probar el funcionamiento del programa.
a) Iniciar la aplicación del simulador de TIA Portal, PLCSim.
b) Cargamos el programa de TIA Portal en el PLCSim
c) Asegurarse de pasar de STOP a RUN el modo de funcionamiento del simulador PLCSim.
d) Ejecutar el Simulador de entradas/salidas.
Para cerrar el Simulador de entradas/salidas de forma correcta se ha de pulsar el botón que contiene el siguiente icono, ya que en cualquier otro caso quedaran procesos abiertos.
También se podrá realizar zoom para acercar o alejar el proceso, por eso sólo hay que fijar un punto con el ratón y desplazando la rueda de este hacia adelante haremos zoom (-) o alejarse y hacia atrás haremos zoom (+) o acercarse.
CONDICIONES DE FUNCIONAMENTO .
En esta propuesta de programa se pueden trabajar diferentes conceptos de programación como es:
o Configuración de bloques de función parametrizados (plantilles).
o Llamadas a bloques de programa.
o Instrucciones de SET y RESET.
o Instrucciones de temporización.
o Instrucciones de contaje y comparadores.
o Elementos internos como las marcas de sistema y de ciclo.
o Instrucciones matemáticas.
Al arrancar el simulador 3D tendremos el proceso en la posición inicial preparada para poder iniciar el funcionamiento, por lo tanto tendremos:
o Cinta de piezas parada y cargada de piezas.
o Cinta de cajas parada y cargada de cajas.
Además es necesario para iniciar el proceso desde su inicio hemos de hacer lo siguiente:
o Rearmar el disyuntor del motor de la cinta transportadora de cajas.
o Rearmar el disyuntor del motor de la cinta transportadora de piezas.
o Accionar el pulsador de “RESET PEDIDO” para borrar el contaje actual.
o Accionar el pulsador de “RESET CONTAJES” para borrar los contajes actuales.
o Introducir un valor diferente a cero en el visualizador “PEDIDO DE PIEZAS POR CAJA”.
o Asegurarse que el “SELECTOR AUT/MAN” se encuentre en la posición de reposo que corresponde al funcionamiento AUTOMÀTICO, de forma que el piloto “INDICACIÓN AUTOMÀTICO/ MANUAL” estará de color verde permanente en marcha.
Aunque le podamos dar el funcionamiento que queramos, a continuación damos un enunciado con unas condiciones de un posible funcionamiento, tanto en modo automático como en modo manual.
2.1. Funcionament automático:
Con el proceso en su situación inicial:
o Al iniciar la ejecución del programa y si el proceso no cumple las condiciones iniciales que son:
Selector AUT/MAN en posición AUTO.
Disyuntor del motor de la cinta de cajas rearmado.
Disyuntor del motor de la cinta de piezas rearmado.
Accionar los pulsadores de RESET para inicializar los valores.
Introducimos un valor en el display “PEDIDO”.
Si se quiere modificar la configuración de color de les piezas accionar uno de los selectores con estas funcionalidad interna al simulador 3D.
Entonces el piloto situado en el pulsador de marcha de la cinta de cajas se pondrá en marcha de forma intermitente (1 Hz), indicando con ello que ya podemos accionarlo para iniciar el proceso.
A partir de este momento las condiciones que se cumplirán en el funcionamiento son las siguientes:
o Al accionar el pulsador de marcha de la cinta de cajas, el piloto asociado se pondrá en marcha de forma permanente y se pondrá en funcionamiento esta cinta de cajas hasta que una de ellas llegue a ser detectada por el sensor fotoeléctrico, provocando el paro de la misma cinta transportadora y quedando una caja situada apenas por debajo de la cinta de piezas.
o En ese mismo momento se pondrá en funcionamiento la cinta transportadora de piezas, esto provocará que las piezas vayan pasando por el conjunto de los dos sensores para poder seleccionar las piezas correctas y expulsar las no correcto, realizando en todo momento el conteo de las mismas.
o Al detectar el sensor las piezas rojas, se activará una electroválvula que mediante aire serán expulsadas del proceso.
o Al ser detectada detrás pieza que se ha colocado en la caja, según el número de piezas pedidas en el pedido inicial, debemos dar tiempo a fin de que ésta se deposite en la caja y posteriormente detener la cinta de piezas.
o Una vez ha finalizado el pedido, tendremos el piloto "Indicaciones de PEDIDO COMPLETO" en funcionamiento de forma intermitente (1 Hz) y el piloto verde asociado al pulsador de marcha apagado.
o Para iniciar el siguiente pedido, hay que accionar el pulsador "RESET PEDIDO" observando cómo los valores de los visualizadores de producción se ponen a "000" y el piloto verde del pulsador de marcha vuelve a estar en funcionamiento intermitente.
2.2. Funcionamiento manual.
En este modo de funcionamiento lo que haremos es controlar de forma manual los motores de las dos cintas transportadoras de forma que al pasar el selector al modo "MANUAL":
o Mediante el pulsador de marcha de la cinta transportadora de cajas y mientras la estamos pulsando, la cinta funcionará, en el momento de soltar el pulsador, el motor se detendrá.
o Mediante el pulsador de marcha de la cinta transportadora de piezas y mientras la estamos pulsando, la cinta funcionará, en el momento de soltar el pulsador, el motor se detendrá.
Antes de poder realizar el programa hay que hacer una relación de las diferentes variables que intervienen en el proceso, de forma que mediante una Tabla de variables en TIA Portal queden reflejadas, y en el momento de realizar el programa poderlas identificar correctamente.
3.1. Relación de variables de entradas.
A continuación se relacionan las variables de entrada al PLC que son:
o Pulsadores de control.
o Detectores de identificación de las piezas y cajas.
o Selectores de control manual del proceso.
3.2. Relación de variables de salidas.
A continuación se relacionan las variables de salida al PLC que son:
o Electroválvula del soplador para expulsado de piezas malas.
o Pilotos de señalización.
3.3. Relación de marcas internas.
A continuación es relacionen les variables relacionadas con marques internes del PLC que son:
o Les marques asociadas a las etapas de los Grafcets.
3.4. Relación de registros de contaje.
A continuación se relacionan las variables relacionadas con marcas internas del PLC. que actuaran de registros de contaje:
3.5. Relación de registros de auxiliares.
A continuación se relacionan las variables relacionadas con marcas internas del PLC. que actuaran de elementos auxiliares:
Se han diseñado cuatro Grafcets para poder respetar las condiciones del programa, estas son:
Grafcet de Paro-Marcha.
Grafcet de Funcionamiento automático.
Grafcet de mando manual.
Reset.
4.1. Grafcet de Paro-Marcha.
A continuación se presenta el Grafcet del control de la puesta en marcha y parada a final de ciclo.
4.2. Grafcet de Funcionamiento automático.
A continuación se presenta el Grafcet de producción en donde se respeta las condiciones de funcionamiento del proceso.
4.3. Grafcet de mando manual.
A continuación se presenta el Grafcet de mando manual para poder realizar el control manual de los dos motores.
4.4. Grafcet de puesta a cero de los registros de contaje.
A continuación se presenta el Grafcet para controlar la puesta a cero de los diferentes registros de contaje previstos en las condiciones de funcionamiento.
En este ejercicio se ha introducido el concepto de bloque parametrizable y plantilla de forma que teniendo un bloque configurado nos pueda servir para realizar tantas llamadas a este bloque como a motores tengamos en el proceso, el diseño del bloque es el siguiente:
El proyecto de TIA Portal se ha estructurado en diferentes bloques de programa como son:
o OB30 Cyclic interrupt: Este bloque de programa es el que realiza la comunicación entre el PLCs y el Simulador 3D del proceso, por eso es muy importante no modificar ninguno de los valores e instrucciones programados.
o OB100 Startup: Este bloque contiene la programación de inicialización de los diferentes Grafcets que contiene el proyecto.
o OB1 Main: Este bloque contiene la organización de llamadas al resto de bloques que forman el programa del proceso.
o FC0 Start-Stop G00: Este bloque contiene el programa para el control de la puesta en marcha y parada a final de ciclo del proceso y que refleja el diseño del Grafcet G00.
o FC1 Automatic Mode G01: Este bloque contiene el programa que da respuesta al funcionamiento automático del proceso y que refleja el diseño del Grafcet G01.
o FC2 Manual Mode: Este bloque contiene el programa que da respuesta al funcionamiento manual del proceso.
o FC3 Reset Counters G02: Este bloque contiene el programa para poner a cero los contadores de piezas que intervienen en el proceso y que refleja el diseño del Grafcet G02.
o FC10 Timers: Este bloque contiene los diferentes temporizadores que intervienen en el proceso.
o FC11 Counters: Este bloque contiene los diferentes contadores que intervienen en el proceso.
o FC20 Outputs: ste bloque contiene el programa con las condiciones para ir conectando o desconectando las diferentes salidas que harán activar o desactivar los diferentes actuadores y dispositivos de señalización que intervienen en el proceso.
Per lo tanto, el proyecto en TIA Portal tendrá la siguiente estructura:
OB30_Cyclic interrupt
OB100_Startup
OB1_Main
FC0_00_Start_Stop G00
FC1_01_Automatic Mode G01
FC2_02_Manual Mode
FC3_03_RESET_Counters
FC10_04_Timers
FC11_05_Counters
FC20_06_Outputs
FB1_05_Plantilla_MOTOR
A continuación puede descargar el proyecto modelo de TIA Portal v16 que puede servir de base para realizar cualquier programa. Este proyecto ya tiene integrado:
Configuración del hardware para el PLC S7-1200.
Bloque de programa para la comunicación entre el Simulador 3D y el PLC Sim en modo simulación.
Listado de símbolos completo.
Contenidos de este espacio de Ramón L. Yuste y Vicenç Guerrero se publica bajo licencia:
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