Tema: Operaciones de Carga, Transferencia, Comparación y

Autómatas Programables. Guía 6
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Facultad: Ingeniería
Escuela: Electrónica
Asignatura: Autómatas Programables
Lugar de ejecución: Instrumentación y
Control (Edificio 3, 2da planta)
Tema: Operaciones de Carga, Transferencia, Comparación y
Aritméticas del S7-1200
Objetivo General
•
Programar con instrucciones de carga, transferencia, comparación y aritméticas.
Objetivos Específicos
•
•
•
Conocer como trabajan las operaciones de carga, transferencia, comparación y
aritméticas.
Operar con datos tipo byte, palabra y doble palabra.
Conocer las diferentes áreas de memoria del PLC y como se direccionan.
Material y Equipo
•
•
•
•
•
1 Computadora con tarjeta de red ethernet y el programa STEP7 (TIA PORTAL V12)
instalado
1 PLC S7-1200 con simulador de entradas
1 Cable cruzado Ethernet
1 Cable de alimentación de 120-240 VAC
9 Cables de conexión
Introducción Teórica
Almacenamiento de datos, áreas de memoria y direccionamiento en el S7-1200
La CPU ofrece varias opciones para almacenar datos durante la ejecución del programa de
usuario:
•
Memoria global: La CPU ofrece distintas áreas de memoria, incluyendo entradas (I),
salidas (Q) y marcas (M). Todos los bloques lógicos pueden acceder sin restricción
alguna a esta memoria.
•
Bloque de datos (DB): Es posible incluir DBs en el programa de usuario para
almacenar los datos de los bloques lógicos. Los datos almacenados se conservan
cuando finaliza la ejecución del bloque lógico asociado. Un DB "global" almacena
datos que pueden ser utilizados por todos los bloques lógicos, mientras que un DB
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instancia almacena datos para un bloque de función (FB) especifico y está
estructurado según los parámetros del FB.
•
Memoria temporal: Cada vez que se llama un bloque lógico, el sistema operativo de la
CPU asigna la memoria temporal o local (L) que debe utilizarse durante la ejecución
del bloque. Cuando finaliza la ejecución del bloque lógico, la CPU reasigna la memoria
local para la ejecución de otros bloques lógicos.
Tabla 1. Áreas de memoria.
Toda posición de memoria diferente tiene una dirección unívoca. El programa de usuario
utiliza estas direcciones para acceder a la información de la posición de memoria. La figura
muestra cómo acceder a un bit (lo que también se conoce como direccionamiento "byte.bit").
En este ejemplo, el área de memoria y la dirección del byte (I = entrada y 3 = byte 3) van
seguidas de un punto (".") que separa la dirección del bit (bit 4).
A
B
C
D
E
F
Identificador de área
Dirección de byte: Byte 3
Separador ("byte.bit")
Bit del byte (bit 4 de 8)
Bytes del área de memoria
Bits del byte seleccionado
Figura 1. Ejemplo direccionamiento de área de memoria
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A los datos de la mayoría de las áreas de memoria (I, Q, M, DB y L) se puede acceder como
bytes, palabras o palabras dobles utilizando el formato "dirección de byte". Para acceder a un
byte, una palabra o una palabra doble de datos en la memoria, la dirección debe
especificarse de forma similar a la dirección de un bit. Esto incluye un identificador de área, el
tamaño de los datos y la dirección de byte inicial del valor de byte, palabra o palabra doble.
Los designadores de tamaño son B (byte), W (palabra) y D (palabra doble), p. ej. IB0, MW20
ó QD8. Las direcciones tales como I0.3 y Q1.7 acceden a la memoria imagen de proceso.
Para acceder a la entrada o salida física es preciso añadir ":P" a la dirección (p. ej. I0.3:P,
Q1.7:P o "Stop:P").
Figura 2. Tamaño en bits de un byte, palabra y palabra doble.
Procedimiento
PARTE I. OPERACIONES DE CARGA/TRANSFERENCIA.
1.
Sin energizar aún el PLC, Conecte L1 y N para alimentar el PLC y luego conecte
10 interruptores del módulo a las entradas del PLC I0.0 a I0.7 e I1.0 a I1.1 (No
olvide conectar la salida M con 1M). Pida al docente de laboratorio que revise las
conexiones antes de continuar.
2. Energice el PLC y escriba el siguiente programa, no olvide activar la utilización del
byte de marcas del sistema y de ciclo.
Figura 3. Instrucción MOVE con bytes.
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Autómatas Programables. Guía 6
3. Compile el programa, transfiéralo al PLC y seleccione la opción ACTIVAR
OBSERVACIÓN. Cambie el estado de los interruptores conectados a las entradas en
del byte 0 del PLC y observe las salidas del byte 0. ¿Qué observa?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
4. Del “Árbol del proyecto” de clic en la carpeta “Tablas de observación y forzado
permanente”, seleccione la opción “Agregar tabla de observación”, ingrese las
variables IB0, IB1, QB0, QB1 y algunos bits del byte IB0 como I0.0 para observar su
estado, seleccione la opción “observar todo” de esa ventana y cambie el estado de los
interruptores conectados a la entradas del byte 0, observe que puede cambiar el
formato de visualización de los mismos entre hexadecimal, bcd, octal, binario, carácter
y decimal con y sin signo.
Figura 4. Tabla de observación.
5. Modifique el programa como se muestra a continuación:
Figura 5. Instrucción MOVE con palabras.
6. Descargue y corra el programa, cambie el estado de los interruptores conectados a las
entradas físicas del PLC tanto del byte 0 como del byte 1. Ingrese en la tabla de
observación las variables IW0 y QW0 para ver el dato completo.
¿Cuál es la función del comando MOVE?
_____________________________________________________________________
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¿Cuál es el byte más significativo de los dos que forman la palabra?
_____________________________________________________________________
7. Ahora se comprobará el funcionamiento de las instrucciones de carga de valores
constantes. Defina una variable llamada “tiempo”, coloque como tipo de datos Time y
como dirección MD4 y escriba el siguiente programa.
Figura 6. Tipo de datos del temporizador.
8. Cargue el programa al PLC y ejecútelo ¿Hasta que tiempo se activa la salida Q0.0
cuando se mantiene activa la entrada I0.0?_____________________.
9. Que valor en hexadecimal se debe poner en la variable MD4 para lograr un tiempo de
5s?_____________________.
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PARTE II. OPERACIONES DE COMPARACIÓN Y ARITMÉTICAS.
9. Escriba el programa que se muestra en la Figura 7, para añadir la instrucción ADD
coloque primero el bloque y luego donde dice Auto ??? de clic para que se
desplieguen las opciones de tipo de datos como se muestra en la Figura 8, elija la
opción Int.
Figura 7. Instrucción ADD
Figura 8. Tipos de datos para ADD.
10. Ejecute el programa. ¿Cuál es la función de ADD con datos int? _________________.
11. Cambie las constantes de entrada por -30 y 80 y vuelva a cargar y ejecutar el
programa ¿Cuál es el valor de la MW2 al correr el programa? ___________________.
12. Cambie la instrucción ADD por SUB (para ello de clic en la esquina superior derecha
del bloque, ahí se desplegará un menú con las diferentes instrucciones aritméticas
Figura 9. Instrucción SUB.
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13. En tipo de datos siempre elija Int ¿cuál es la función de SUB? ____________.
14. Cambie la instrucción SUB por MUL con int y diga cuál es su función _____________.
15. Ahora escriba el programa mostrado en la Figura 11 (para colocar las instrucciones de
comparación del segmento cuatro ubíquese en la pestaña Instrucciones en la parte
derecha de la ventana del programa y seleccione de las instrucciones básicas las de
comparación como se muestra en la siguiente Figura 10.
Figura 10. Acceso a Instrucciones en el S7-1200.
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Autómatas Programables. Guía 6
Figura 11. Programa con instrucciones de comparación.
15. Según se ve el programa deberá activar la salida Q0.2 sólo si el temporizador tiene el
valor 2000 (2s). Active la entrada I0.1, I0.2 y I0.0 en ese orden ¿Funciona
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correctamente el programa? ___________________.
16. Cambie la instrucción ==I por las siguientes instrucciones de comparación. Escriba a
la par de cada instrucción en que momento se activó la salida Q0.2:
INSTRUCCIÓN
==I
==I, NOT
>=I
>=I, NOT
<=I
<=I, NOT
EN QUÉ MOMENTO SE ACTIVA LA SALIDA
Análisis de Resultados
1. Presente las respuestas a las preguntas realizadas a lo largo del procedimiento.
2. Indique cual es el conflicto que podría ocurrir si elegimos la variable MD0 en lugar de
la MD4 en el programa de la Figura 6.
3. Cual cree que es la razón por la que en el programa de la Figura 11 no se utilizó MW3
2. Indique algunas de las posibles aplicaciones de las operaciones de comparación
según lo observado en la práctica.
Investigación Complementaria
•
•
Investigue sobre las operaciones de conversión en el S7-1200
Investigue sobre las operaciones de escalado y normalizado en el S7-1200
Bibliografía
•
•
Siemens. Simatic S7-1200 Easy book Manual del Producto. 04/2012. A5E0248677805.
Siemens . Simatic S7 Controlador programable S7-1200 Manual de sistema. 11/2009.
A5E02486683-02
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Hoja de cotejo: 6
Guía 6: Operaciones de Carga, transferencia, comparación y
Aritméticas del S7-200
Alumno:
Máquina No:
Docente:
GL:
Fecha:
EVALUACION
%
CONOCIMIENTO
25%
APLICACIÓN DEL
CONOCIMIENTO
70%
ACTITUD
2.5%
2.5%
TOTAL
100%
1-4
5-7
8-10
Conocimiento
deficiente de los
fundamentos
teóricos
Conocimiento y
explicación incompleta
de los fundamentos
teóricos
Conocimiento completo
y explicación clara de los
fundamentos teóricos
No hace, no realiza
- Análisis de las
funciones de carga y
transferencia
- Análisis de las
funciones
Aritméticas
- Análisis de las
funciones de
comparación
Realiza de forma
incompleta:
- Análisis de las
funciones de carga y
transferencia
- Análisis de las
funciones Aritméticas
- Análisis de las
funciones de
comparación
Realizó con poca
dificultad todos los
procedimientos:
Es un observador
pasivo
Participa ocasionalmente
o lo hace
constantemente pero sin
coordinarse con su
compañero
Hace un uso adecuado
de los recursos, respeta
las pautas de seguridad,
pero es desordenado.
Participa propositiva e
integralmente en toda la
práctica
Es ordenado; pero
no hace un uso
adecuado de los
recursos
Hace un manejo
responsable y adecuado
de los recursos conforme
a pautas de seguridad e
higiene.
Nota