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  • Alberto Jesus Molina Cantero Pgina 1 29/01/011

    CURSO DE AUTMATAS PROGRAMABLES

    CONTENIDO

    1. El autmata S5-95 de SIEMENS1.1. Descripcin tcnica1.2. Organizacin lgica1.3. Acceso a periferia

    2. El juego de instrucciones STEP-52.1. De la programacin grfica al juego de instrucciones2.2. El conjunto de instrucciones2.3. La programacin estructurada

    3. Programacin de mdulos de datos

    4. Programacin de mdulos funcionales

    5. Programacin de la periferia integrada y funciones especificas5.1. Parametrizacin del DB15.2. Conversin digital/analgica5.3. Alarmas integradas5.4. Contador hardware5.5. Programa cclico

  • Alberto Jesus Molina Cantero Pgina 2 29/01/012

    1. Descripcin tcnica del autmata programable S5-95U

    El autmata S5-95U dispone de una gran cantidad y variedad de entradas/salidas

    ENTRADAS/SALIDAS Integradas MximasDigitales 32 480

    Analgicas 9 41De contador 2 66De alarma 4 4

    Las entradas/salidas digitales son del tipo TODO/NADA, con niveles de tensin de24V. y con aislamiento galvnico.

    Las entradas/salidas analgicas requieren de convertidores A/D o D/A para lasfunciones de entrada o salida respectivamente, y que vienen integrados en el autmata oen los mdulos perifricos

    El autmata S5-95 dispone de dos contadores hardware integrados ascendentes de 16bits (contador A y contador B) con frecuencias de contaje de hasta 2kHz o 5kHzrespectivamente. Ambos contadores se pueden conectar en cascada para formar uncontador ascendente de 32 bits.

    Las entradas de alarma son de carcter digital y permiten la ejecucin o procesamientode eventos(alarmas) mediante interrupcin de programa.

    Marcas/contadores/temporizadores

    OPERANDO No voltiles VoltilesMarcas 0.0 .. 63.7 64.0 .. 255.7

    Contadores 0 .. 7 8 ..127Temporizadores --- 0 .. 127

    Programacin estructurada

    Procesamiento de alarmas

    Programacin controlada por tiempo

  • Alberto Jesus Molina Cantero Pgina 3 29/01/013

    Regulador PID

    Mdulos funcionales estndar cargables

    SOFTWARE IntegradasMemoria de usuario (1 inst = 2bytes) 16KbytesTiempo de ejecucin (1024 inst.) 2msMarcas (512 no voltiles) 2048Contadores (8 no voltiles) 128Temporizadores 128Programacin estructurada SiProcesamiento de alarmas SiProgramacin controlada por tiempo SiRegulador PID SiMdulos funcionales estndar Si

    Descripcin frontal del S5-95

    Conector deentradas/salidasdigitales integradas

    Batera

    Led fallo batera

    Interruptor

    Alimentacin

    Conector entradas ysalidas analgicas

    Led RUN

    Led STOP

    Selector de modo

    Cartucho para EEPROM

    Conector PCConector entradas dealarmas y contador

  • Alberto Jesus Molina Cantero Pgina 4 29/01/014

    Descripcin de los conectores

    Entradas/salidas analgicas

    Entradas de alarma y contador

    Configuracin elctrica interna

    Entradas dealarma ycontador

    Entradas ysalidas

    analogicas

    Entradas ysalidas

    digitales

    1L+

    1M

    2L+

    2M

    L+

    M

    EW 40 0

    Canal1

    29

    103

    411

    125

    613

    147

    815

    EW 42 1

    EW 44 2

    EW 46 3

    EW 48 4

    EW 50 5

    EW 52 6

    EW 54 7

    +Qv

    +QI

    1

    26

    734

    8

    95

    M

    M

    M

    Contador BEW 38

    Contador AEW 36

    1

    26

    73

    48

    95

    M

    M

    M

    0 E 34.0

    1 E 34.1

    2 E 34.2

    3 E 34.3

  • Alberto Jesus Molina Cantero Pgina 5 29/01/015

    FUNCIONAMIENTO DE LOS AUTMATAS

    Unidades funcionales

    Memoria ROM. Contiene el sistema operativo

    Memoria RAM. Contiene:

    - el programa escrito en STEP 5 y el programa compilado

    Unidad de

    control y de

    calculo

    Memoria ROM* Sistema operativo

    Memoria RAM* Programa STEP 5* Temporizadores* Contadores* Marcas* PAA/PAE

    Periferia integrada

    Interfaz PG

    Opcional* Interfaz SINEC L2* 2 interface serie

    Cartucho de memoria EEPROM insertable

    Modulos S5-100U

    BUS INTERNO

    S5-95U

  • Alberto Jesus Molina Cantero Pgina 6 29/01/016

    - Imagen del proceso e imagen de alarmas del proceso.Los estados de todas las entradas se cargan cclicamente en la imagen del proceso deentradas (PAE), donde permanecen hasta la prxima operacin de carga. Elprograma STEP 5 lee el estado de las entradas de la PAE

    El programa STEP 5 escribe la imagen del proceso de salida en la PAA el cual setransmite cclicamente a las salidas.

    La imagen de alarmas de proceso se hace cargo de la funcin de la imagen de lasentradas/salidas en la ejecucin del programa controlado por el tiempo.

    - Temporizadores y contadoresLos temporizadores permiten realizar temporizaciones entre 10ms y 9990s con unaresolucin de 10ms

    Los contadores se incrementan o decrementan en el rango de 0 a 999

    La batera permite la utilizacin de contadores o marcar remanentes.

    - Datos del sistema

    Comprende zonas de memorias para la ubicacin de datos temporales calculadospor el S.0

    - Marcas

    Permiten almacenar resultados intermedios

    El contenido de la RAM se borra al desconectar el autmata, salvo aquellas posiciones quetengan respaldo por batera.

    Cartucho de memoria EEPROM

    Contiene el programa de usuario en aplicaciones reales. La memoria RAM del autmata secarga automticamente, desde su puesta en servicio, con el contenido de la EPROM.

  • Alberto Jesus Molina Cantero Pgina 7 29/01/017

    DIRECCIONAMIENTO Y ACCESO A PERIFERIA

    Los diferentes elementos que constituyen las entradas/salidas se diferencian mediante unadireccin nica asociada a cada uno de ellos.

    Direccionamiento de la periferia integrada

    FUNCIN Entradas SalidasPeriferia digital

    integradaE32.0 .. 33.7 A32.0 .. A33.7

    Periferia analgicaintegrada

    EW40 .. EW54 AW40

    Alarmas E34.0 .. 34.3 ---Contadores Contador A: EW 36

    Contador B: EW 38---

    Direccionamiento de la periferia externa

    La periferia externa se selecciona dependiendo del puesto de enchufe que ocupa. Elautmata puede tener una configuracin mxima en cuatro filas donde se pueden utilizar untotal de 16 elementos del bus (cada elemento tiene dos puestos de enchufe)

    a) configuracin en fila

    b) configuracin en cuatro filas

    0 1 2 3 3031AG

    0 1 2 3AG 4 5 6 7

    8 9 1011121314151415

    1617181920212223

    2425262728293031

  • Alberto Jesus Molina Cantero Pgina 8 29/01/018

    Existen dos tipos fundamentales de mdulos: mdulos digitales o mdulos analgicos

    Mdulos digitales

    En un mdulo digital slo es posible enviar o recibir por cada canal un "0" o un "1".Existen distintos tipos: mdulos de 4 u 8 canales, enchufables en los puestos 0..31, ymdulos de ms de 8 canales. Slo se hablar de los primeros.

    Para un mdulo digital de 8 canales, cada uno de estos se selecciona o diferencia de losdems por el nmero X.Y, donde X es el puesto de enchufe e Y el nmero de canal.

    Mdulos analgicos

    Un mdulo analgico permite comunicarse usando palabras de 16 bits. Los mdulosanalgicos se componen de canales (habitualmente cuatro). Por cada puesto donde seubique un mdulo analgico el autmata reserva cuatro palabras (64bits). El margen dedirecciones abarca desde el byte64(puesto 0,canal 0) hasta el byte 127(puesto 7, canal3).

    Cada canal de un mdulo analgico se representa mediante una palabra a la que se le asociauna direccin Z.

    Z= 64 + (puesto enchufe )*8 + (numero canal)*2; donde puesto enchufe=0..7 y nmerocanal=0..3.

    0.0...0,7

    1.0...1.7

    31.0...31.7

    72....79

    canal 064+65

    canal 70+71

    80....87

    88....95

    96...103

    104...111

    112...119

    120...127

  • Alberto Jesus Molina Cantero Pgina 9 29/01/019

    Areas de periferia y sus direcciones en la imagen de proceso

    Imagen de proceso de las entradas(PAE)

    Imagen de proceso de las salidas(PAA)

    Direccin en PAE Asignacin Direccin en PAA Asignacin0.0 .. 31.7 Entradas digitales de

    la periferia externa0.0 .. 31.7 Salidas digitales de la

    periferia externa32.0 .. 33.7 Entradas digitales de

    la periferia integrada32.0 .. 33.7 Salidas digitales de la

    periferia integrada34.0 .. 34.3 Entradas de alarma 34.0 .. No ocupado34.4 .. 34.7 No ocupado No ocupado35.0 .. 35.7 Byte de diagnosis No ocupado36.0 .. 37.7 Contador integrado A No ocupado38.0 .. 39.7 Contador integrado B .. 39.7 No ocupado40.0 .. 55.7 Entradas analgicas

    de la periferiaintegrada

    40.0 .. 41.7 Salidas analgicas dela periferia integrada

    56.0 .. 63.7 No ocupado 42.0 .. 63.7 No ocupado64.0 .. 127.7 Entradas analgicas

    de la periferia externa64.0 .. 127.7 Salidas analgicas de

    la periferia externa

    Procesamiento cclico del programa

    El autmata programable funciona cclicamente, esto es, una vez finalizado el recorridocompleto de un programa, comienza a ejecutar su primera instruccin.

    En este procesamiento cclico tienen lugar los siguientes eventos.- Al comenzar cada ciclo, la unidad de control consulta los estados de seal de todos

    los mdulos y forma la imagen del proceso.

    1 instruccion1 instruccion

    ultima instruccion

  • Alberto Jesus Molina Cantero Pgina 10 29/01/0110

    - Ahora comienza el programa. La unidad de control ejecuta cada instruccinrealizando los clculos y operaciones oportunos con los datos de la PAE yconsiderando los estados de los temporizadores y contadores, as como de lasmarcas.

    - La unidad de control deposita el resultado del procesamiento del programa en laPAA

    - La unidad de control transfiere a los mdulos de salidas los valores almacenados

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