manual brazo robotico

Centro De Bachillerato Tecnológico Industrial y

De Servicios #128

Mantenimiento A Circuitos De Electrónica Industrial Prof. Salvador Morales Brazo Robótico K-680 Alfredo Isaías Vázquez Palacios Luis Villegas Medina Alejandro Ramírez Reza Karen Palacios Sifuentes Liliana Hernández González

Resumen El brazo robótico k-680 esta constituido por 5 motores los cuales el lado negativo de cada motor está conectado a la conexión en serie de 2 fuentes de voltaje ambas a 3 volts, y el lado positivo de los motores, es el cual por donde va a entrar el voltaje, si entra positivo gira para un lado y si entra negativo gira para el lado contrario, que cuando le entra positivo. Para realizar lo anterior lo adaptamos a un PLC con salidas de relevador, las cuales constan de cada cierta cantidad de salidas tienen un mismo común, ósea si al común se le pone el lado positivo de la unión de las fuentes, al activarse una de esas salidas, al motor de la salida le va a entrar voltaje negativo. El PLC tiene 15 salidas con 3 comunes, cada común tiene 5 salidas, un común lo usamos para el voltaje negativo, otro para el voltaje positivo y la restante se uso para encender 8 led‘s que están divididos en 2 esquinas, cada esquina constaba de 4 led‘s, las cuales eran las frontales hacia los espectadores.

Introducción

El propósito de este manual es dar a conocer al lector el funcionamiento del brazo robótico steren k-680 conectado a un PLC Siemens S7-200 CPU 216-2 siguiendo una rutina predeterminada, explicando la constitución de este proyecto desde el principio, los costos totales del mismo, especificación de las partes. Otro propósito de ese manual es que el lector se interés y se adentre mas en el mundo de la electrónica sobretodo a los futuros alumnos, este manual les podría brindar una gran ayuda si es que tienen problemas con un proyecto similar a este. El brazo robótico esteren k-680 es un kit de enseñanza muy dinámica que facilitara la enseñanza de este proyecto y a medida que vaya leyendo este manual el lector se irá interesando mas y mas sobre cómo es que funciona este brazo robótico adaptado a el PLC ya mencionado.

Un PLC hablando generalmente es un circuito lógico programable el cual nos permite controlar tiempos e instrucciones a través de un programa que es cargado en su microprocesador. La mayoría de los usos del PLC son en equipos industriales. También hay que tomar en cuenta que existen diferentes tipos de PLC y cada uno cuenta con sus propias programaciones y que no todos son iguales.

Como ya mencionamos el propósito es que el lector aprenda la manera en que el brazo robótico steren k-680 opera conectado a un PLC y por supuesto como es que se conecta o se adapta un PLC a el brazo robótico.

Aparte como algo adicional se busca también darle un extra a este proyecto, no solo conformándonos a lo básico viendo el brazo funcionar adaptado al PLC si no que también agregarle algo de presentación visual demasiado llamativa para que el espectador y lector quede impresionado y no solo se conforme con lo básico si no que busque mas siempre de tal manera que sea algo totalmente innovador.

Objetivos Uno de los más grandes objetivos del brazo robótico k-680, es dar conocimientos básicos de la robótica, de una manera dinámica. Otro objetivo es conocer mejor el funcionamiento de los PLC, ya que todos no son iguales, y saber cuáles podrían servir para un proyecto futuro. Otro objetivo es el de adentrarse más en la electrónica, ya que nosotros sustituimos las 4 pilas que hacia funcionar el brazo, por 2 fuentes de voltaje, las cuales están hechas por nosotros.

Planteamiento del Problema

Desde que se entiende que es lo que se quiere o pretende hacer en este proyecto empiezan a emerger las interrogativas como:

¿Cómo es que un PLC se puede adaptar a un brazo robótico como el esteren k-680?

¿Como el PLC puede controlar los movimientos de tantos motores como los 5 de los que se constituye el brazo robótico?

¿Cuales son todos los accesorios necesarios para que el brazo funcione con un PLC?

Y tal vez el lector se pueda a hacer muchísimas mas preguntas puesto que no es muy fácil imaginarse ni entenderse trabajos de este tipo, además de que es un trabajo en el cual se tiene que indagar a fondo y no tener ningún error al momento de conectar puesto que un error podría quemar algunos de los motores, algunos de las Fuentes, o que no te funcione y en el peor de los casos que se queme el PLC.

Los objetivos de este manual y proyecto que el lector adquiera los conocimientos de a lo que se puede enfrentar al comenzar en un proyecto similar a este, además de que podrá instruirse mas fácilmente, también podrá saber los costos anticipadamente, los accesorios necesarios para todo el proyecto. Otro de los objetivos es que los alumnos futuros no se conformen con esto si no ya que tienen las bases puedan mejorar e innovar este tipo de proyectos.

Impacto Local y/o Regional

El impacto de este proyecto a nivel localidad es muy importante sobre todo para los futuros estudiantes de electrónica que aun no cursan su 5to semestre de educación media superior en un CBTis de la carrera técnico en electrónica puesto que este proyecto junto con su manual les será futuramente de mucha ayuda para poder comprender mejor el comportamiento y el funcionamiento el PLC adaptado a un equipo estructurado por mismos ex alumnos que ya han cruzado por el 5to semestre de esta carrera de técnico, además de que estamos seguros que los alentara a adentrarse más en el mundo de la electrónica y no solo eso sino que podrán innovar cada vez más este tipo de proyectos y con mayor facilidad. También podrá ayudarles a tener más conocimientos a más temprana edad a cualquier persona que lea este manual, mientras que a los que está estudiando este tipo de carreras podrán graduarse con mejor nivel y eso será de gran ayuda, en primer lugar para la persona puesto que podrá tal vez encontrar trabajo en cualquier lugar y con un buen salario, en Segundo lugar para las personas y/o industrias que buscan personas dedicadas a este tipo de carreras técnicas, y en tercer lugar para nuestra misma localidad, región, y país ya que contaremos con mejores personas capacitadas a este tipo de trabajos.

También otro tipo de impacto es que nuestros superiores se puedan dar cuenta de la capacidad que las generaciones de hoy en día tienen para poder innovar ideas anteriores y que tal vez las generaciones futuras tengan más capacidad con tipo de información qué dejan las generaciones pasadas, informaciones como de este tipo. Este tipo de proyecto estoy seguro que es de ese tipo del que hace que el aprender sea de una manera divertida y entretenida, que hace que quieras aprender y estoy seguro que de esta manera será mucho más fácil aun el que los alumnos puedan hacer proyectos como de este tipo.

Hipótesis

Como ya mencionamos el brazo robótico esteren k-680 cuenta con 5 motores, 10 salidas: 5 positivas y 5 negativas respectivamente en sus motores y sabemos desde un principio que necesitamos conectarlo a un PLC de 11 salidas o mas como el que usamos en este proyecto, el Siemens S7-200. Primero que nada se debe saber qué tipo de PLC se usar puesto que no todos son iguales y no todos tienen las mismas entrada y salida, y su programación no es igual. Suponiendo que el brazo debe jalar sin pilas tenemos que tomar en cuenta en agregar Fuentes de alimentación, en este caso pensamos en poner dos Fuentes de voltaje variables a 3v en serie para qué sumasen los voltajes y tomar positivo de una fuente y negativo de la otra fuente.

Debíamos también construir una caja de controles en donde se conectarían los motores del brazo robótico a las salidas de las Fuentes respectivamente y de esos puntos conectarlos al PLC, teniendo muy en cuenta las conexiones precisas para no cometer ningún error que pudiera perjudicarnos al momento de entrar en modo Run (modo del PLC para correr el programa que se le haya cargado en la memoria) en el PLC.

Teníamos que elaborar también un diagrama de escalera mue bien elaborado teniendo en cuenta de que al momento que un motor se activara no se activara otro para que no ocurriera ningún problema con el brazo y conseguir el programa compatible con el PLC para poder elaborar el diagrama de escalera. Después de tener todo esto deberíamos conectar todas las salidas de los motores positivas de un solo lado en el PLC y las salidas negativas de otro lado. Teniendo todo esto deberíamos poner un Push botton el cual iniciaría la secuencia predeterminada del brazo robótico y el cual se debería detener con un botón de paro.

Marco Teórico

Este tipo de proyectos se han visto durante varios años en los alumnos de 5to semestre de generación en generación, básicamente el proyecto la mayoría se dedican a la construcción de bandas transportadoras igualmente adaptadas a un PLC siguiendo una rutina predeterminada. Esta vez y con este proyecto se rompe la tradición y se pretende hacer algo nuevo con este trabajo al adaptar el brazo robótico steren k-680 al PLC.

Al indagar previamente en distintas Fuentes de información nos fue posible darnos una idea y tener una guía para facilitarnos más el trabajo y así no perdernos durante su realización. Sabemos que el robot funciona con baterías así que para adaptarlo al PLC decidimos remplazarlas por 2 fuentes de voltaje unidas en serie para tomar el positivo de una fuente y el negativo de la otra de esta manera los motores del brazo robótico pudiera girar en sus dos direcciones posibles.

PLC (controlador lógico programable): como su mismo nombre lo indica es un controlador programable capaz de controlar procesos secuenciales en tiempo real. Se puede ingresar un programa en su disco de almacenamiento y con un microprocesador integrado corre el programa.

Fuente de Voltaje: Es un equipo o circuito que proporciona energía eléctrica y sus salidas son positivo y negativo.

Motores: es una parte de una máquina capaz de transformas energía eléctrica o combustibles, en energía mecánica capaz de realizar un trabajo.

Hojas De Especificación De Partes De

Neumáticos, Motores, Plc PLC. - Siemens, Simatic S-7 200 CPU 216-2 5 motores DC 6v (los cuales ya venían en el kit del brazo robótico steren k-680)

Componentes

El brazo robotice está constituido de 5 motores a 3 voltios, 10 piezas de ensamble para los motores, cada motor consta de 4 engranes y 2 barras para sujetar los engranes, unas pinzas las cuales sujetan cosas, un led, una base en 4 partes

Los componentes utilizados para la adaptación del brazo al Plc son:

19 bananas hembras, 19 bananas macho, un Plc, 4 metros de cable rojo calibre 16, 4metros de cable negro calibre 16, 4 led’s ultra rojos, 4 led’s ultra azules, 2 fuentes de voltaje a 3 voltios, una fuente de voltaje a 9 voltios, una base de madera de 1metro x 50 centímetros.

Costos Indirectos

Los costos indirectos son el cable para el PLC, los cables de pruebas, la caja de mando manual para observar de una manera optima los movimientos del brazo y sus tiempos en cada giro del motor, Push botons, bananas de prueba, caimanes, la impresión del manual del PLC y pequeños capacitares para las fuentes de voltaje, al igual que tiner para rebajar la pintura de la base, gasolina para rebajar la pintura del brazo y cinta adhesiva.

En total de los costos indirectos fue de $455 pesos.

Conclusiones sobre fallas

Las fallas mas comunes se pueden encontrar primeramente en el ajuste de los voltajes y el acomodo de las fuentes en este caso hay que revisar que las fuentes después de constante uso no se calienten y en segundo en el diagrama hay que poner mucha atención en los temporizadores y recordar las salidas y puede ser también que el plc tenga algún desperfecto.

Aprendizajes relevantes

Los aprendizajes relevantes son el manejo de los motores que a simple vista parecen tan simples pero acomodándolos de una manera dinámica se puede tomar una forma mas compleja, el funcionamiento y entendimiento de una secuencia con temporizadores o si lo desean con un control manual manejado por medio de una estación de botones.

Recomendaciones para futuros alumnos

Las recomendaciones para los alumnos son que revisen las entradas y salidas del plc, revisar el funcionamiento de las fuentes de voltaje después de constante uso, realizar el diagrama con un tiempo exacto debido a que después de varias rutinas se puede desacomodar el brazo para la siguiente rutina y que comienzen cuando el profesor se los indique ya que el tiempo es muy corto.

Manual del sistema de automatización S7--200

4

Módulos de ampliación S7--200La gama S7--200 incluye una gran variedad de módulos de ampliación para poder satisfacer aúnmejor los requisitos de la aplicación. Estos módulos se pueden utilizar para agregar funciones ala CPU S7--200. En la tabla 1-2 figura una lista de los módulos de ampliación disponibles en laactualidad. Para más información sobre un módulo en particular, consulte el anexo A.

Tabla 1-2 Módulos de ampliación S7--200Módulos deampliación

Tipo de datos

Módulos digitalesEntrada 8 entradas DC 8 entradas AC 16 entradas DCSalida 4 salidas DC 4 salidas de relé 8 salidas de relé

8 salidas DC 8 salidas ACCombinación 4 entradas DC /

4 salidas DC8 entradas DC /8 salidas DC

16 entradas DC /16 salidas DC

32 entradas DC /32 salidas DC

4 entradas DC /4 salidas derelé

8 entradas DC /8 salidas de relé



Módulos analógicosEntrada 4 entradas

analógicas8 entradasanalógicas

4 entradas termopar 8 entradas termopar

2 entradas RTD 4 entradas RTDSalida 2 salidas

analógicas4 salidasanalógicas

Combinación 4 entradasanalógicas4 salidasanalógicas

Módulos inteligentesPosición Módem PROFIBUS--DPEthernet Ethernet IT

Otros módulosASInterface SIWAREX MS1

1 Información detallada no incluida en el anexo A. Consulte la documentación del módulo.

Paquete de programación STEP 7--Micro/WINEl paquete de programación STEP 7--Micro/WIN constituye un entorno de fácil manejo paradesarrollar, editar y observar el programa necesario con objeto de controlar la aplicación.STEP 7--Micro/WIN provee tres editores que permiten desarrollar de forma cómoda y eficiente elprograma de control. Para encontrar fácilmente la información necesaria, STEP 7--Micro/WINofrece una completa Ayuda en pantalla y un CD de documentación que incluye una versiónelectrónica del presente manual, ejemplos de aplicación y otras informaciones de gran utilidad.

Gama de productos S7--200 Capítulo 1

5

Requisitos del sistemaSTEP 7--Micro/WIN se puede ejecutar en un ordenador (PC), o bien en una programadora deSiemens (p. ej. en una PG 760). El PC o la PG debe cumplir los siguientes requisitos mínimos:- Sistema operativo:

Windows 2000, Windows XP, Vista- 350 Mbytes libres en el disco duro

(como mínimo)- Ratón (recomendado)

Figura 1-2 STEP 7--Micro/WIN

Instalar STEP 7--Micro/WINInserte el CD de STEP 7--Micro/WIN en la unidad de CD--ROM. El asistente de instalaciónarrancará automáticamente y le conducirá por el proceso de instalación. Para más informaciónsobre cómo instalar STEP 7--Micro/WIN, consulte el archivo Léame.ConsejoPara instalar STEP 7--Micro/WIN en el sistema operativo Windows 2000, Windows XP oWindows Vista, deberá iniciar la sesión con derechos de administrador.

Opciones de comunicaciónSiemens ofrece dos opciones de programación para conectar el PC al S7--200, a saber: unaconexión directa vía un cable PPI multimaestro, o bien un procesador de comunicaciones (CP)con un cable MPI.El cable de programación PPI multimaestro es el método más usual y más económico deconectar el PC al S7--200. Este cable une el puerto de comunicación del S7--200 con el puertoserie del PC. El cable de programación PPI multimaestro también se puede utilizar para conectarotros dispositivos de comunicación al S7--200.


6

VisualizadoresVisualizadores de textos

El visualizador de textos (TD) puede conectarse al S7--200. El asistente del visualizador de textossirve para programar el S7--200 de manera que se visualicen mensajes de texto y otros datospertinentes a la aplicación.El TD es un aparato de bajo coste que permite visualizar, supervisar y modificar las variables deproceso de la aplicación.La gama de productos S7--200 comprende cuatro visualizadores de textos, a saber:- El TD100C tiene un display de

texto de 4 líneas que permiteseleccionar 2 fuentes.

- El TD 200C tiene un display detexto de 2 líneas de 20 caracterescada una (es decir, 40 caracteresen total).

- El frente del TD 200 incorporacuatro teclas con funcionespredefinidas activadas por bits,permitiendo configurar hasta ocho

TD 100C

TD 200C

TD 200

TD400C

permitiendo configurar hasta ochofunciones activadas por bits.

- El TD400C puede tener un displayde texto de 2 ó 4 líneas, en funcióndel tipo y tamaño de fuente.

Figura 1-3 Visualizadores de textos

Para más información sobre los visualizadores de textos, consulte el Manual de usuario delvisualizador de textos contenido en el CD de documentación de STEP 7--Micro/WIN.El asistente del visualizador de textos (TD) integrado en STEP 7--Micro/WIN ayuda a configurarlos mensajes del TD de forma rápida y sencilla. Para iniciar el asistente, elija el comando demenú Herramientas > Asistente del visualizador de textos.

Paneles táctiles TP070 y TP170 microEl OP 73micro y TP 177micro sonpaneles diseñados para las aplicacionesdel Micro PLC S7--200 SIMATIC,ofreciendo funciones de operación ysupervisión para máquinas y plantaspequeñas. Los breves tiempos deconfiguración y puesta en marcha, asícomo su configuración en WinCCflexible son importantes ventajas deestos paneles. Además, soportan hasta32 idiomas de configuración y cincoidiomas en línea, incluyendo los juegosde caracteres asiático y cirílico.Las dimensiones de montaje del panelde operador OP 73micro con su displaygráfico de 3” son compatibles con elOP3 y TD 200.El panel táctil TP 177micro sustituye elpanel táctil TP 070/TP 170micro. Sepuede montar verticalmente parapuede montar verticalmente paraintegrar aplicaciones adicionales. Ellopermite utilizarlo incluso si se dispone depoco espacio.

Figura 1-4 Paneles táctiles y de operador

Text Display

7

Getting StartedSTEP 7--Micro/WIN permite programar fácilmente el S7--200. Utilizando un ejemplo sencillo,aprenderá rápidamente cómo conectar, programar y ejecutar el programa en el S7--200.Lo único que necesita para este ejemplo es un cable PPI multimaestro, una CPU S7--200 y unaprogramadora con el software de programación STEP 7--Micro/WIN.

Índice del capítuloConectar el S7--200 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Crear un programa de ejemplo 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Cargar el programa de ejemplo 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Poner el S7--200 en modo RUN 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


8

Conectar el S7--200Es muy fácil conectar el S7--200. En el presente ejemplo, basta con conectar la alimentación delS7--200 y utilizar el cable de comunicación para conectar la programadora con el S7--200.

Conectar la alimentación del S7--200Primero que todo es preciso conectar el S7--200 a una fuente de alimentación. La figura 2-1muestra el cableado de una CPU S7--200 con alimentación DC o AC.Antes de montar o desmontar cualquier aparato eléctrico, vigile que se haya desconectado laalimentación del mismo. Respete siempre las medidas de seguridad necesarias y vigile que laalimentación eléctrica del S7--200 se haya desconectado antes del montaje.PeligroSi intenta montar o cablear el S7--200 y/o los equipos conectados estando conectada laalimentación, puede producirse un choque eléctrico o fallos en los equipos. Si antes delmontaje o desmontaje no se ha desconectado por completo la alimentación eléctrica delS7--200 y de los equipos conectados, ello podría causar la muerte o heridas graves al personaly/o daños materiales.Respete siempre las medidas de seguridad necesarias y vigile que la alimentación eléctrica delS7--200 y de los equipos conectados se haya desconectado antes del montaje o desmontaje.

Alimentación DC Alimentación AC

24 VDC 85 a 265 V AC

Figura 2-1 Conectar la alimentación del S7--200

Getting Started Capítulo 2

9

Conectar el cable multimaestro RS--232/PPILa figura 2-2 muestra un cablemultimaestro RS--232/PPI que conectael S7--200 con la programadora. Paraconectar el cable:1. Una el conector RS--232

(identificado con ”PC”) del cablemultimaestro RS--232/PPI alpuerto de comunicación de laprogramadora. (En el presenteejemplo, conectar a COM 1.)

2. Una el conector RS--485(identificado con ”PPI”) del cablemultimaestro RS--232/PPI alpuerto 0 ó 1 del S7--200.

3. Vigile que los interruptores DIP delcable multimaestro RS--232/PPIté fi d t

1 2 3 4 5 6 7 8

Cable multimaestroRS--232/PPI

S7--200

Programadora

1 -- ON0 -- OFF

estén configurados como muestrala figura 2-2. Figura 2-2 Conectar el cable multimaestro RS--232/PPI

ConsejoEn los ejemplos del presente manual se utiliza el cable multimaestro RS--232/PPI. El cablemultimaestro RS--232/PPI sustituye el cable PC/PPI que se empleaba anteriormente. El cablemultimaestro USB/PPI también está disponible. Los números de referencia se indican en elanexo E.

Iniciar STEP 7--Micro/WINHaga clic en el icono deSTEP 7--Micro/WIN para abrir un nuevoproyecto La figura 2-3 muestra un nuevoproyecto.Aprecie la barra de navegación. Puedeutilizar los iconos de la barra denavegación para abrir los elementos deproyecto de STEP 7--Micro/WIN.En la barra de navegación, haga clic enel icono ”Comunicación” para abrir elcuadro de diálogo correspondiente.Utilice este cuadro de diálogo paraconfigurar la comunicación deSTEP 7--Micro/WIN.

Barra de navegación

Icono “Comunicación”

Figura 2-3 Nuevo proyecto de STEP 7--Micro/WIN


10

Verificar los parámetros de comunicación de STEP 7--Micro/WINEn el proyecto de ejemplo se utilizan los ajustes estándar de STEP 7--Micro/WIN y del cablemultimaestro RS--232/PPI. Para verificar los ajustes:1. Vigile que la dirección del cable

PC/PPI esté ajustada a 0 en elcuadro de diálogo ”Comunicación”.

2. Vigile que la interfaz del parámetrode red esté configurada para elcable PC/PPI (COM1).

3. Vigile que la velocidad detransferencia esté ajustada a9,6 kbit/s.

Consulte el capítulo 7 si necesitacambiar los parámetros deconfiguración.

Figura 2-4 Verificar los parámetros de comunicación

Establecer la comunicación con el S7--200Utilice el cuadro de diálogo ”Comunicación” para establecer la comunicación con el S7--200:1. En el cuadro de diálogo

”Comunicación”, haga doble clicen el icono ”Actualizar”.STEP 7--Micro/WIN buscará elS7--200 y visualizará un icono”CPU” correspondiente a la CPUS7--200 conectada.

2. Seleccione el S7--200 y haga clicen ”Aceptar”.

Si STEP 7--Micro/WIN no encuentra elS7--200, compruebe los parámetros decomunicación y repita los pasosdescritos arriba.Tras haber establecido la comunicacióncon el S7--200 podrá crear el programade ejemplo y cargarlo.

Figura 2-5 Establecer la comunicación con el S7--200

Crear un programa de ejemploAl crear este programa de ejemplo podrá constatar lo fácil que es utilizar STEP 7--Micro/WIN.Este programa utiliza seis operaciones en tres segmentos para crear un temporizador muysencillo que arranca y se inicializa a sí mismo.En el presente ejemplo, utilice el editor KOP (Esquema de contactos) para introducir lasoperaciones del programa. La figura siguiente muestra el programa completo tanto en KOP comoen AWL (Lista de instrucciones). Los comentarios de segmento en el programa AWL explican lalógica de cada segmento. El cronograma muestra el funcionamiento del programa.


14

Introducir el segmento 3: inicializar el temporizadorCuando el temporizador alcanza el valor de preselección (100) y habilita el bit del temporizador,se activa el contacto del T33. La corriente que circula desde este contacto activa la marca M0.0.Puesto que el temporizador ha sido activado mediante un contacto normalmente cerrado(correspondiente a M0.0), si el estado de señal de M0.0 cambia de 0 (OFF) a 1 (ON), seinicializará el temporizador.Para introducir el contacto del bit deltemporizador de T33:1. Haga doble clic en el icono

”Operaciones lógicas con bits” yseleccione el contactonormalmente abierto.

2. Mantenga oprimido el botónizquierdo del ratón y arrastre elcontacto hasta el tercer segmento.

3. Haga clic en los signos deinterrogación ”???” que apareceninterrogación ??? que aparecenpor encima del contacto eintroduzca la dirección del bit deltemporizador: T33

4. Pulse la tecla INTRO paraconfirmar la dirección del contacto.

Figura 2-9 Network 3

Para introducir la bobina con objeto de activar M0.0:1. Haga doble clic en el icono ”Operaciones lógicas con bits” y seleccione la bobina de salida.2. Mantenga oprimido el botón izquierdo del ratón y arrastre la bobina hasta el tercer

segmento.3. Haga clic en los signos de interrogación ”???” que aparecen por encima de la bobina e

introduzca la dirección siguiente: M0.04. Pulse la tecla INTRO para confirmar la dirección de la bobina.

Guardar el proyecto de ejemploEl programa queda listo tras haber introducido las operaciones en los tres segmentos. Al guardarel programa se crea un proyecto que incluye el tipo de CPU S7--200 y otros parámetros. Paraguardar el proyecto:1. En la barra de menús, elija el

comando de menúArchivo > Guardar como.

2. En el cuadro de diálogo ”Guardarcomo”, introduzca el nombre delproyecto.

3. Haga clic en ”Aceptar” paraguardar el proyecto.

Tras haber guardado el proyecto podráTras haber guardado el proyecto podrácargar el programa en el S7--200. Figura 2-10 Guardar el programa de ejemplo

Getting Started Capítulo 2

15

Cargar el programa de ejemploConsejoTodos los proyectos de STEP 7--Micro/WIN están asociados a un determinado tipo de CPU(CPU 221, CPU 222, CPU 224, CPU 224XP ó CPU 226). Si el tipo de proyecto no concuerdacon la CPU conectada, STEP 7--Micro/WIN visualizará un aviso de error, indicándole que deberealizar una acción. Si ello ocurre en el presente ejemplo, elija la opción ”Seguir cargando”.1. En la barra de herramientas, haga

clic en el botón ”Cargar” o elija elcomando de menúArchivo > Cargar para cargar elprograma en la CPU (v. fig. 2-11).

2. Haga clic en ”Aceptar” para cargarlos elementos de programa en elS7--200.

Si el S7--200 está en modo RUN,Si el S7 200 está en modo RUN,aparecerá un mensaje indicando quedebe cambiar el S7--200 a modo STOP.Haga clic en ”Sí” para poner el S7--200en modo STOP.

Figura 2-11 Cargar el programa

Poner el S7--200 en modo RUNPara que STEP 7--Micro/WIN pueda poner el S7--200 en modo RUN, el selector de modo de laCPU debe estar en posición TERM o RUN. El programa se ejecuta cuando el S7--200 cambia amodo RUN:1. En la barra de herramientas, haga

clic en el botón ”RUN” o elija elcomando de menú CPU > RUN.

2. Haga clic en ”Aceptar” paracambiar el modo de operación delS7--200.

Cuando el S7--200 cambia a modo RUN,el LED correspondiente a la salida Q0.0se enciende y se apaga a medida que elS7--200 ejecuta el programa.

Figura 2-12 Poner el S7--200 en modo RUN

¡Enhorabuena! Acaba de terminar su primer programa S7--200.Para supervisar el programa puede seleccionar el comando de menú Test > Estado delprograma. STEP 7--Micro/WIN visualizará los valores de las operaciones. Para detener laejecución del programa, cambie el S7--200 a modo STOP haciendo clic en el botón ”STOP” de labarra de herramientas, o bien eligiendo el comando de menú CPU > STOP.


16

17

Montar el S7--200Los equipos S7--200 son fáciles de montar. Se pueden instalar bien sea en un panel, utilizandolos orificios de sujeción previstos, o bien en un raíl normalizado (DIN), usando ganchos deretención integrados. El tamaño pequeño del S7--200 permiten ahorrar espacio.Este capítulo explica cómo montar y cablear un sistema de automatización S7--200.

Índice del capítuloReglas para montar el S7--200 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Montar y desmontar el S7--200 20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Reglas de puesta a tierra y cableado 23. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


18

Reglas para montar el S7--200El S7--200 puede montarse en un panel o en un raíl normalizado (DIN), bien sea horizontal overticalmente.PrecautiónLos sistemas de automatización SIMATIC S7--200 son PLCs abiertos. Por este motivo, elS7--200 debe instalarse en un armario eléctrico o en una sala de control. Sólo el personalautorizado y debidamente cualificado debe tener acceso al armario eléctrico o a la sala decontrol.Si no se cumplen los requisitos de montaje, ello podría ocasionar la muerte o lesiones graves alpersonal y/o daños al equipo.Vigile siempre los requisitos de montaje de los PLCs S7--200.

Alejar los equipos S7--200 de fuentes de calor, alta tensión einterferencias

Como regla general para la disposición de los equipos que conforman el sistema, aleje siemprelos aparatos de alta tensión que generan interferencias de los equipos de baja tensión y de tipológico, tales como el S7--200.Al configurar la disposición del S7--200 en el panel, tenga en cuenta los aparatos que generancalor y disponga los equipos electrónicos en las zonas más frías del armario eléctrico.El funcionamiento de equipos electrónicos en entornos de alta temperatura acorta su vida útil.Considere también la ruta del cableado de los equipos montados en el panel. Evite colocar losconductores de señalización y los cables de comunicación en una misma canalización junto conlos cables AC y DC de alta tensión y de conmutación rápida.

Prever espacio suficiente para la ventilación y el cableadoPara los equipos S7--200 se ha previsto la ventilación por convección natural. Por tanto, sedeberá dejar un margen mínimo de 25 mm por encima y por debajo de los equipos. Asimismo,prevea por lo menos 75 mm para la profundidad de montaje.CuidadoEn el montaje vertical, la temperatura ambiente máxima admisible se reduce en10 grados centígrados. Monte la CPU S7--200 debajo de los módulos de ampliación.

Al planificar la disposición del sistema S7--200, prevea espacio suficiente para el cableado y laconexión de los cables de comunicación. Para mayor flexibilidad al configurar la disposición delsistema S7--200, utilice un cable de conexión para los módulos de ampliación.

75 mm

Frontal de lacarcasa

Vistalateral

Superficie demontaje

35 mm

7,5 mm 1 mm

Raíl DIN25 mm

Espacio

Montaje horizontal en un raíl DIN con cable deampliación opcional (utilice sólo uno en cada sistema)

Montaje verticalen un panel

Figura 3-1 Métodos de montaje, orientación y espacio necesario

Montar el S7--200 Capítulo 3

19

AlimentaciónLas CPUs S7--200 tienen integrada una fuente de alimentación capaz de abastecer la CPU, losmódulos de ampliación y otras cargas que precisen 24 VDC.La CPU S7--200 suministra la corriente de 5 VDC necesaria para los módulos de ampliación delsistema. Preste especial atención a la configuración del sistema para garantizar que la CPUpueda suministrar la corriente de 5V necesaria para los módulos de ampliación seleccionados.Si la configuración requiere más corriente de la que puede suministrar la CPU, deberá retirar unmódulo o seleccionar una CPU de mayor capacidad. En el anexo A encontrará más informaciónacerca de la corriente continua de 5 VDC que pueden aportar las diferentes CPUs S7--200 y laalimentación de 5 VDC que requieren los módulos de ampliación. Consulte el anexo B paradeterminar cuánta energía (o corriente) puede suministrar la CPU a la configuración deseada.Todas las CPUs S7--200 aportan también una alimentación para sensores de 24 VDC que puedesuministrar corriente de 24 VDC a las entradas y a las bobinas de relés de los módulos deampliación, así como a otros equipos. Si los requisitos de corriente exceden la capacidad de laalimentación para sensores, es preciso agregar una fuente de alimentación externa de 24 VDC alsistema. En el anexo A encontrará más información acerca de la capacidad de alimentación parasensores de 24 VDC que pueden aportar las diferentes CPUs S7--200.Si se precisa una fuente de alimentación externa de 24 VDC, vigile que ésta no se conecte enparalelo con la alimentación para sensores de la CPU S7--200. Para aumentar la proteccióncontra interferencias, se recomienda conectar los cables neutros (M) de las distintas fuentes dealimentación.PrecauciónSi se conecta una fuente de alimentación externa de 24 VDC en paralelo con la fuente dealimentación para sensores de 24 VDC del S7--200, podría surgir un conflicto entre ambasfuentes, ya que cada una intenta establecer su propio nivel de tensión de salida.Este conflicto puede tener como consecuencia una reducción de la vida útil o la averíainmediata de una o ambas fuentes de alimentación y, en consecuencia, el funcionamientoimprevisible del sistema de automatización, lo que podría ocasionar la muerte o lesiones gravesal personal y/o daños al equipo.La fuente de alimentación DC para sensores del S7--200 y la fuente de alimentación externadeben alimentar diferentes puntos.


20

Montar y desmontar el S7--200El S7--200 se puede montar fácilmente en un raíl DIN o en un panel.

Requisitos previosAntes de montar o desmontar cualquier aparato eléctrico, vigile que se haya desconectado laalimentación del mismo. Verifique también que se haya desconectado la alimentación de todoslos equipos conectados.PrecauciónSi intenta montar o desmontar el S7--200 y/o los equipos conectados estando conectada laalimentación, puede producirse un choque eléctrico o fallos en los equipos.Si antes del montaje o desmontaje no se ha desconectado por completo la alimentacióneléctrica del S7--200 y de los equipos conectados, ello podría causar la muerte o heridasgraves al personal y/o daños materiales.Respete siempre las medidas de seguridad necesarias y vigile que la alimentación eléctrica delS7--200 y de los equipos conectados se haya desconectado antes del montaje o desmontaje.Al sustituir o montar un sistema de automatización S7--200, vigile que se utilice siempre el módulocorrecto o un equipo equivalente.PrecauciónSi monta un módulo incorrecto, es posible que el programa contenido en el S7--200 funcione deforma impredecible.Si un equipo S7--200 se sustituye con otro modelo o si no se monta con la orientación correctay en el orden previsto, ello podría causar la muerte o lesiones graves al personal y/o dañosmateriales.Sustituya un equipo S7--200 con el mismo modelo y móntelo con la orientación correcta y en elorden previsto.


21

Dimensiones de montajeLas CPUs S7--200 y los módulos de ampliación disponen de orificios para facilitar el montaje enpaneles. En la tabla 3-1 figuran las dimensiones de montaje.Tabla 3-1 Dimensiones de montaje

96 mm

Orificios demontaje(M4 o nº 8)

AB

4 mm

88 mm 80 mm

9,5 mm*

4 mm

4 mm* Espacio mínimo entrelos módulos si semontan de forma fija

BA

Módulo S7--200 Ancho A Ancho BCPU 221 y CPU 222 90 mm 82 mmCPU 224 120,5 mm 112,5 mmCPU 224XP, CPU 224XPsi 140 mm 132 mmCPU 226 196 mm 188 mmMódulos de ampliación: 4 y 8 E/S DC y E/S de relé (8I 4Q, 8Q, 4I/4Q)

y salidas analógicas (2 AQ)46 mm 38 mm

Módulos de ampliación: 16 E/S digitales (16I, 8I/8Q), E/S analógicas (4AI, 8AI, 4AQ,4AI/1AQ), RTD, Termopar, PROFIBUS, Ethernet,Internet, AS--Interface, 8 E/S AC (8I and 8Q), Posición y

Módem

71,2 mm 63,2 mm

Módulos de ampliación: 32 E/S digitales (16I/16Q) 137,3 mm 129,3 mmMódulos de ampliación: 64 E/S digitales (32I/32Q) 196 mm 188 mm

Montar una CPU o un módulo de ampliaciónEl montaje del S7--200 es muy sencillo. Proceda del siguiente modo.Montaje en un panel1. Posicione y taladre los orificios de montaje (M4 o estándar americano nº 8) conforme a las

dimensiones indicadas en la tabla 3-1.2. Atornille el / los módulo(s) al panel utilizando los tornillos apropiados.3. Si desea montar un módulo de ampliación, enchufe el cable plano en el conector del

módulo (ubicado debajo de la tapa frontal).Montaje en un raíl DIN1. Atornille el raíl DIN al panel de montaje dejando un espacio de 75 mm entre tornillo y

tornillo.2. Abra el gancho de retención (ubicado en el lado inferior del módulo) y enganche la parte

posterior del módulo en el raíl DIN.3. Si desea montar un módulo de ampliación, enchufe el cable plano en el conector del

módulo (ubicado debajo de la tapa frontal).4. Gire el módulo hacia abajo hacia el raíl DIN y cierre el gancho de retención. Vigile que el

módulo se haya enganchado correctamente en el raíl. Para evitar deterioros en el módulo,oprima la orejeta del orificio de montaje en vez presionar directamente sobre el lado frontaldel módulo.


22

ConsejoSi el S7--200 se monta en un raíl DIN en entornos donde se presenten vibraciones fuertes, obien con orientación vertical, puede resultar necesario asegurarlo con topes.Si el S7--200 se encuentra en un entorno donde se presenten vibraciones fuertes, esrecomendable montarlo en un panel, puesto que éste ofrece una mejor protección contravibraciones.

Desmontar una CPU o un módulo de ampliaciónPara desmontar una CPU o un módulo de ampliación S7--200, proceda del siguiente modo:

1. Desconecte la alimentación del S7--200.2. Desconecte todos los cables enchufados a la CPU o al módulo. La mayoría de las CPUs

S7--200 y de los módulos de ampliación tienen conectores extraíbles que facilitan estatarea.

3. Si hay módulos de ampliación conectados al equipo que desea desmontar, abra la tapa deacceso frontal y desconecte el cable plano de los módulos adyacentes.

4. Desatornille los tornillos de montaje o abra el gancho de retención.5. Desmonte el módulo.

Extraer y reinsertar el bloque de terminalesLa mayoría de los módulos S7--200 tienen bloques de terminales extraíbles incorporados quepermiten montar y sustituir fácilmente el módulo. Consulte el anexo A para determinar si sumódulo S7--200 incorpora un bloque de terminales extraíble. Para los módulos que no dispongande un bloque de terminales extraíble se puede pedir un bloque de bornes opcional. Los númerosde referencia se indican en el anexo E.

Para extraer el bloque de terminales:1. Abra la tapa del bloque de terminales para acceder al mismo.2. Inserte un destornillador pequeño en la ranura central del bloque de terminales.3. Extraiga el bloque de terminales haciendo palanca con el destornillador, alejándolo de la

carcasa del S7--200 (v. fig. 3-2).

Figura 3-2 Extraer el bloque de terminales

Para reinsertar el bloque de terminales:1. Abra la tapa del bloque de terminales.2. Alinee el bloque de terminales con los pines del módulo y alinee el borde del cableado con

la base del bloque de terminales.3. Empuje firmemente el bloque de terminales hacia abajo hasta que encaje.

Compruebe si el bloque de terminales está bien alineado y encajado correctamente.


23

Reglas de puesta a tierra y cableadoLa puesta a tierra y el cableado de todos los equipos eléctricos es importante para garantizar elfuncionamiento óptimo del sistema y para aumentar la protección contra interferencias en laaplicación y en el S7--200.

Requisitos previosAntes de poner a tierra o cablear cualquier aparato eléctrico, vigile que se haya desconectado laalimentación del mismo. Verifique también que se haya desconectado la alimentación de todoslos equipos conectados.Al cablear un S7--200 y los equipos conectados es necesario respetar todos los reglamentos,códigos y normas eléctricas vinculantes. Monte y utilice el equipo conforme a todas las normasnacionales y locales vigentes. Contacte con las autoridades locales para informarse acerca dequé reglamentos, códigos o normas rigen en el lugar de montaje.PrecauciónSi intenta montar o cablear el S7--200 y/o los equipos conectados estando conectada laalimentación, puede producirse un choque eléctrico o fallos en los equipos. Si antes delmontaje o desmontaje no se ha desconectado por completo la alimentación eléctrica delS7--200 y de los equipos conectados, ello podría causar la muerte o heridas graves al personaly/o daños materiales.Respete siempre las medidas de seguridad necesarias y vigile que la alimentación eléctrica delS7--200 y de los equipos conectados se haya desconectado antes del montaje o desmontaje.Considere siempre los aspectos de seguridad al configurar la puesta a tierra y el cableado delsistema de automatización S7--200. Los aparatos electrónicos, tales como el S7--200, puedenfallar y causar un funcionamiento inesperado de los equipos conectados que se estáncontrolando o vigilando. Por este motivo, es recomendable prever medidas de seguridadindependientes del S7--200 para evitar lesiones personales y/o daños al equipo.PrecauciónUn funcionamiento anormal de los equipos de control puede causar una operación inesperadadel equipo controlado, lo que podría ocasionar la muerte o lesiones graves al personal y/odaños al equipo.Prevea dispositivos de parada de emergencia, dispositivos electromecánicos de mayorjerarquía y otras medidas redundantes de seguridad que sean independientes del S7--200.

Reglas de aislamientoEl aislamiento de la alimentaci?n AC del S7--200 y de las E/S a los circuitos AC se ha dise?ado yaprobado para proveer una separaci?n segura entre el conductor AC y los circuitos de bajatensi?n. Esto incluye un aislamiento doble o reforzado, o bien un aislamiento b?sico m?ssuplementario, conforme a diversas normas. Los componentes que cruzan estos l?mites, talescomo optoacopladores, condensadores, transformadores y rel?s se han aprobado, ya queproveen un aislamiento seguro. Los l?mites de aislamiento que cumplen estos requisitos seidentifican en las hojas de datos de productos S7--200 indicando que tienen un aislamiento de1500 V AC o superior. Esta indicaci?n se basa en una prueba de f?brica rutinaria de ( 2Ue + 1000V AC ) o equivalente, conforme con m?todos aprobados. Los l?mites de aislamiento seguro delS7--200 se han comprobado hasta 4242 V DC.La salida de la fuente de alimentaci?n para sensores, los circuitos de comunicaci?n y los circuitosl?gicos internos de un S7--200 con fuente de alimentaci?n AC incluida tienen una fuente SELV(peque?a tensi?n de seguridad) conforme a EN 61131--2. Estos circuitos se convierten en PELV(peque?a tensi?n de protecci?n) si la conexi?n M de la fuente de alimentaci?n de sensores ocualquier otra conexi?n M no aislada al S7--200 se conecta a tierra. Otras conexiones M delS7--200 que pudieran dar referencia de tierra a la baja tensi?n se identifican como no aisladas ala l?gica en determinadas hojas de datos de productos. Algunos ejemplos al respecto son elpuerto M de comunicaci?n RS485, las E/S anal?gicas M y la alimentaci?n de bobinas de rel? M.


24

Para conservar el car?cter SELV / PELV de los circuitos de baja tensi?n del S7--200, lasconexiones externas a puertos de comunicaci?n, circuitos anal?gicos y todas las fuentes dealimentaci?n nominales de 24V y circuitos E/S deben ser alimentados por fuentes aprobadas quecumplan los requisitos de SELV, PELV, clase 2, tensi?n limitada o intensidad limitada, conforme adiversas normas.PrecauciónLa utilización de fuentes de alimentación no aisladas o con aislamiento simple para abastecerlos circuitos de baja tensión de un conductor AC pueden causar tensiones peligrosas encircuitos considerados no peligrosos (seguros al tacto), tales como los circuitos decomunicación y el cableado de sensores de baja tensión.Las altas tensiones inesperadas podrían ocasionar la muerte o lesiones graves al personal y/odaños al equipo.Utilice sólo convertidores de alta a baja tensión aprobados como fuentes de circuitos de tensiónlimitada seguros al tacto.

Reglas de puesta a tierra del S7--200La mejor forma de poner a tierra la aplicación es garantizar que todos los conductores neutros yde masa del S7--200 y de los equipos conectados se pongan a tierra en un mismo punto. Estepunto se debería conectar directamente a la toma de tierra del sistema.Para incrementar la protección contra interferencias es recomendable que todos los conductoresde retorno DC neutros se conecten a un mismo punto de puesta a tierra. Conecte a tierra elconductor neutro (M) de la alimentación para sensores de 24 VDC.Todos los cables de puesta a tierra deberían tener la menor longitud posible y una seccióngrande, p. ej. 2 mm2 (14 AWG).Al definir físicamente las tierras es necesario considerar los requisitos de puesta a tierra deprotección y el funcionamiento correcto de los aparatos protectores.

Reglas de cableado del S7--200Al diseñar el cableado del S7--200, provea un interruptor unipolar para cortar simultáneamente laalimentación de la CPU S7--200, de todos los circuitos de entrada y de todos los circuitos desalida. Prevea dispositivos de protección contra sobreintensidad (p. ej. fusibles o cortacircuitos)para limitar las corrientes excesivas en el cableado de alimentación. Para mayor protección esposible instalar un fusible u otro limitador de sobreintensidad en todos los circuitos de salida.Instale dispositivos de supresión de sobretensiones apropiados en el cableado susceptible derecibir sobretensiones causadas por rayos.Evite colocar los conductores de señalización y los cables de comunicación en una mismacanalización junto con los cables AC y los cables DC de alta tensión y de conmutación rápida.El cableado deberá efectuarse por pares; con el cable de neutro o común combinado con elcable de fase o de señal.Utilice el cable más corto posible y vigile que tenga una sección suficiente para conducir lacorriente necesaria. El conector acepta cables con sección de 2 mm2 a 0,3 mm2 (14 AWG a 22AWG). Utilice cables apantallados para obtener el mayor nivel de inmunidad a interferencias. Porlo general, se obtienen los mejores resultados si la pantalla se pone a tierra en el S7--200.Al cablear circuitos de entrada alimentados por una fuente externa, prevea dispositivos deprotección contra sobreintensidad en esos circuitos. La protección externa no se requiere en loscircuitos alimentados por la alimentación para sensores de 24 VDC del S7--200, puesto que laalimentación para sensores ya está protegida contra sobreintensidad.La mayoría de los módulos S7--200 disponen de bloques de terminales extraíbles para elcableado de usuario. (Consulte el anexo A para determinar si su módulo incorpora un bloque determinales extraíble.) Para evitar conexiones flojas, vigile que el bloque de terminales estéencajado correctamente y que el cable esté insertado de forma segura en el conector. No aprieteexcesivamente los tornillos para evitar que se deteriore el bloque de terminales. El par máximo deapriete de los tornillos del bloque de terminales es de 0,56 N--m.


25

El S7--200 incluye aislamientos en ciertos puntos para prevenir la circulación de corrientesindeseadas en la instalación. Tenga en cuenta estos elementos de aislamiento al planificar elcableado del sistema de automatización. En el anexo A encontrará más información acerca de laubicación de los puntos de aislamiento y la capacidad que ofrecen. Los aislamientos con valoresnominales inferiores a 1.500 VAC no deberán tomarse para definir barreras de seguridad.ConsejoEn una red de comunicación, la longitud máxima del cable de comunicación debería ser de50 m sin utilizar un repetidor. El puerto de comunicación del S7--200 no está aislado. Para másinformación al respecto, consulte el capítulo 7.

Reglas relativas a las cargas inductivasSe recomienda equipar las cargas inductivas con circuitos de supresión que limiten el incrementode tensión producido al desactivarse las salidas. Los circuitos de supresión protegen las salidascontra fallos prematuros debidos a elevadas corrientes de conmutación inductivas. Además,estos circuitos limitan las interferencias generadas al conmutar cargas inductivas.ConsejoLa eficacia de un determinado circuito de supresión depende de la aplicación. Por tanto, debeverificarse para cada caso particular. Vigile siempre que los componentes utilizados en elcircuito de supresión se adecuen para la aplicación en cuestión.

Salidas DC y relés que controlan cargas DCLas salidas DC tienen una protección interna adecuada para la mayoría de las aplicaciones.Puesto que los relés se pueden utilizar para cargas tanto DC como AC, no proporcionan unaprotección interna.La figura 3-3 muestra un circuito desupresión de ejemplo para una cargaDC. En la mayoría de las aplicacioneses suficiente prever adicionalmente undiodo (A) en la carga inductiva. Noobstante, si la aplicación requieretiempos de desconexión más rápidos, serecomienda utilizar un diodo Zener (B).Vigile que el diodo Zener tenga

A -- Diodo I1N4001 o equivalenteB -- Zener de

8,2 V para salidas DC Zener de36 para salidas de relé

A

Carga inductiva DC

B (opcional)

Salida

Vigile que el diodo Zener tengasuficiente capacidad para la cantidad decorriente en el circuito de salida.

Figura 3-3 Circuito de supresión para una carga DC

Salidas AC y relés que controlan cargas ACLas salidas AC tienen una protección interna adecuada para la mayoría de las aplicaciones.Puesto que los relés se pueden utilizar para cargas tanto DC como AC, no proporcionan unaprotección interna.La figura 3-4 muestra un circuito desupresión de ejemplo para una cargaAC. Si utiliza un relé o una salida ACpara conmutar cargas de 115 V/230VAC, disponga redes deresistores/capacitores a lo largo de lacarga AC como se ilustra en la figura.También puede utilizar un varistor deóxido metálico (MOV) para limitar latensión de pico. Vigile que la tensión de

MOV

Carga inductiva ACSalida

.1 F 100 a 120

tensión de pico. Vigile que la tensión detrabajo del varistor MOV sea comomínimo un 20% superior a la tensiónnominal de fase.

Figura 3-4 Circuito de supresión para una carga AC


26

NotaSi utiliza módulos de ampliación de relé para conmutar cargas inductivas AC, el circuito externode supresión de interferencias se deberá disponer a lo largo de la carga AC para evitar unfuncionamiento inesperado de los equipos o del proceso (v. fig. 3-4).

Reglas relativas a las cargas de lámparasLas cargas de lámparas pueden averiar los contactos de relé, debido a la elevada intensidadmomentánea al arrancar. Esta intensidad momentánea es 10 a 15 veces superior a la intensidaden modo estacionario de una lámpara de tungsteno. Se recomienda intercalar un relé sustituible oun limitador de sobretensión para las cargas de lámpara que se deban conmutar con frecuenciadurante la vida útil de la aplicación.

27

Generalidades del S7--200La función principal del S7--200 consiste en vigilar las entradas de campo y, conforme a la lógicade control, activar o desactivar los aparatos de salida de campo. En el presente capítulo seexplican los conceptos utilizados para ejecutar el programa, los diversos tipos de memoria ycómo se respalda la memoria del sistema.

Índice del capítuloEjecutar la lógica de control en el S7--200 28. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Acceder a los datos del S7--200 31. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Guardar y restablecer datos en el S7--200 41. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seleccionar el modo de operación del S7--200 47. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Utilizar el Explorador S7--200 47. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Funciones del S7--200 48. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


28

Ejecutar la lógica de control en el S7--200El S7--200 ejecuta cíclicamente la lógica de control del programa, leyendo y escribiendo datos.

El S7--200 relaciona el programa con las entradas y salidas físicasEl funcionamiento básico del S7--200 es muysencillo:- El S7--200 lee el estado de las entradas.- El programa almacenado en el S7--200 utiliza

las entradas para evaluar la lógica. Durante laejecución del programa, el S7--200 actualizalos datos.

- El S7--200 escribe los datos en las salidas.La figura 4-1 muestra cómo se procesa unesquema de circuitos simple en el S7--200. En esteejemplo, el estado del interruptor para arrancar elmotor se combina con los estados de otras

Arrancar_PB

Arrancador_M

Arrancador_MParo_E

Salida

Motor

Interruptor dearranque / paro

Entrada

Arrancadordel motor

motor se combina con los estados de otrasentradas. El resultado obtenido determina entoncesel estado de la salida que corresponde al actuadorque arranca el motor.

Figura 4-1 Controlar las entradas y salidas

El S7--200 ejecuta las tareas en un cicloEl S7--200 ejecuta una serie de tareas de forma repetitiva. Esta ejecución se denomina ciclo.Como muestra la figura 4-2, el S7--200 ejecuta la mayoría de las tareas siguientes (o todas ellas)durante un ciclo:- Leer las entradas: el S7--200 copia el estado

de las entradas físicas en la imagen deproceso de las entradas.

- Ejecutar la lógica de control en el programa:el S7--200 ejecuta las operaciones delprograma y guarda los valores en las distintasáreas de memoria.

- Procesar las peticiones de comunicación: elS7--200 ejecuta las tareas necesarias para lacomunicación.

- Efectuar el autodiagnóstico de la CPU: elS7--200 verifica si el firmware, la memoria delprograma y los módulos de ampliación estántrabajando correctamente.

Escribir en las salidas

Procesar las peticiones decomunicación

Efectuar el autodiagnóstico dela CPU

Ciclo

Leer las entradas

Ejecutar el programade usuario

j- Escribir en las salidas: los valores

almacenados en la imagen de proceso de lassalidas se escriben en las salidas físicas.

Figura 4-2 Ciclo del S7--200

La ejecución del programa de usuario depende de si el S7--200 está en modo STOP o RUN.El programa se ejecutará si el S7--200 está en modo RUN. En cambio, no se ejecutará en modoSTOP.

Generalidades del S7--200 Capítulo 4

29

Leer las entradasEntradas digitales: Al principio de cada ciclo se leen los valores actuales de las entradas digitalesy se escriben luego en la imagen de proceso de las entradas.Entradas analógicas: El S7--200 no actualiza las entradas analógicas de los módulos deampliación como parte del ciclo normal, a menos que se haya habilitado la filtración de lasmismas. Existe un filtro analógico que permite disponer de una señal más estable. Este filtro sepuede habilitar para cada una de las entradas analógicas.Si se habilita la filtración de una entrada analógica, el S7--200 actualiza esa entrada una vez porciclo, efectúa la filtración y almacena internamente el valor filtrado. El valor filtrado se suministracada vez que el programa accede a la entrada analógica.Si no se habilita la filtración, el S7--200 lee de los módulos de ampliación el valor de la entradaanalógica cada vez que el programa de usuario acceda a esa entrada.Las entradas analógicas AIW0 y AIW2 incorporadas en la CPU 224XP se actualizan en cadaciclo con el resultado más reciente del convertidor analógico/digital. Este convertidor es de tipopromedio (sigmadelta) y, por lo general, no es necesario filtrar las entradas en el software.ConsejoLa filtración de las entradas analógicas permite disponer de un valor analógico más estable.Utilice el filtro de entradas analógicas en aplicaciones donde la señal de entrada cambialentamente. Si la señal es rápida, no es recomendable habilitar el filtro analógico.No utilice el filtro analógico en módulos que transfieran información digital o indicaciones dealarma en las palabras analógicas. Desactive siempre el filtro analógico si utiliza módulos RTD,termopar o ASInterface Master.

Ejecutar el programaDurante esta fase del ciclo, el S7¡ 200 ejecuta el programa desde la primera operaci?n hasta la?ltima (= Finalizar programa). El control directo de las entradas y salidas permite accederdirectamente a ?stas mientras se ejecuta el programa o una rutina de interrupci?n.Si utiliza subrutinas en el programa, ?stas se almacenan como parte del mismo. Las subrutinasse ejecutan s?lo cuando se llaman desde el programa principal, desde otra subrutina o desdeuna rutina de interrupci?n. La profundidad de anidado de subrutinas es 8 en el programa principaly 1 en una rutina de interrupci?n.Si se utilizan interrupciones en el programa, las rutinas de interrupci?n asociadas a los eventosde interrupci?n se almacenan como parte del programa. Las rutinas de interrupci?n no seejecutan como parte del ciclo normal, sino s?lo cuando ocurre el evento de interrupci?n encuesti?n (en cualquier punto del ciclo).La memoria local se reserva para cada una de once entidades: una principal, ocho niveles deanidado de subrutinas si se inicia desde el programa principal, una interrupci?n y un nivel deanidado de subrutinas desde una rutina de interrupci?n. La memoria local tiene un alcance localen el que est? disponible s?lo dentro de la entidad de programa asociada. Las dem?s entidadesde programa no pueden acceder a ella. Encontrar? m?s informaci?n acerca de la memoria localen el apartado Memoria local: L en este cap?tulo.La figura 4--3 ilustra el flujo de un ciclo t?pico, incluyendo el uso de la memoria local y doseventos de interrupci?n; uno durante la fase de ejecuci?n del programa y, el otro, durante la fasede comunicaci?n del ciclo. Las subrutinas son llamadas por el nivel inmediatamente superior y seejecutan al ser llamadas. A las rutinas de interrupci?n no se llama, sino que son el resultado de laocurrencia del evento de interrupci?n asociado.


30

Figura 4-3 Gr?fico de un flujo de ciclo t?pico

Procesar las peticiones de comunicaciónDurante esta fase del ciclo, el S7--200 procesa los mensajes que haya recibido del puerto decomunicación o de los módulos de ampliación inteligentes.

Efectuar el autodiagnóstico de la CPUDurante el autodiagnóstico, el S7--200 comprueba el funcionamiento correcto de la CPU y elestado de los módulos de ampliación.

Generalidades del S7--200 Capítulo 4

31

Escribir las salidas digitalesAl final de cada ciclo, el S7--200 escribe los valores de la imagen de proceso de las salidas en lassalidas digitales. (Las salidas analógicas se actualizan de inmediato, independientemente delciclo.)

Acceder a los datos del S7--200El S7--200 almacena información en diferentes áreas de la memoria que tienen direccionesunívocas. Es posible indicar explícitamente la dirección a la que se desea acceder. El programapuede acceder entonces directamente a la información. La tabla 4-1 muestra el rango denúmeros enteros representables en los distintos tamaños de datos.Tabla 4-1 Rangos decimales y hexadecimales de los distintos tamaños de datosRepresentación Byte (B) Palabra (W) Palabra doble (D)Entero sin signo 0 a 255

0 a FF0 a 65.5350 a FFFF

0 a 4.294.967.2950 a FFFF FFFF

Entero con signo 128 a +12780 a 7F

32.768 a +32.7678000 a 7FFF

--2.147.483.648 a +2.147.483.6478000 0000 a 7FFF FFFF

RealIEEE de 32 bitsen coma flotante

No aplicable No aplicable +1.175495E--38 a +3.402823E+38 (positivo)--1.175495E--38 a --3.402823E+38 (negativo)

Para acceder a un bit en un área de memoria es preciso indicar la dirección del mismo,compuesta por un identificador de área, la dirección de byte y el número de bit. La figura 4-4muestra un ejemplo de direccionamiento de un bit (denominado también direccionamiento”byte.bit”). En el ejemplo, el área de memoria y la dirección del byte (I = entrada y 3 = byte 3) vanseguidas de un punto decimal (”.”) que separa la dirección del bit (bit 4).

I 3 47 6 5 4 3 2 1 0

Byte 0Byte 1Byte 2Byte 3Byte 4Byte 5

.

Identificador de área

Dirección de byte: byte 3(el cuarto byte)

Punto decimal quesepara la dirección debyte del número de bit

Bit del byte o número debit: bit 4 de 8 (0 a 7)

Imagen de proceso de las entradas (I)

Figura 4-4 Direccionamiento byte.bit

Utilizando el formato de dirección de byte se puede acceder a los datos de la mayoría de lasáreas de memoria (V, I, Q, M, S, L y SM) en formato de bytes, palabras o palabras dobles.La dirección de un byte, de una palabra o de una palabra doble de datos en la memoria seespecifica de forma similar a la dirección de un bit. Esta última está compuesta por unidentificador de área, el tamaño de los datos y la dirección inicial del valor de byte, palabra opalabra doble, como muestra la figura 4-5.

Diagramas Electriconeumatico, Mecánico,

Escalera

Diagrama de escalera por partes I0.0 es el boton de inicio e I0.1 es el boton de paro N.C. y al presionar I0.0 se energiza la bobina M1.1 y esta activa un contacto M1.1 que se hace una memoria para que la bobina se quede energizada. La bobina M1.1 activa un contacto N.A. (este se cierra) y la corriente pasa por otro contacto del temporizador T37 N.C. el cual deja pasar la corriente para que active el motor Q1.3 que se mantiene activado durante 2.6 segundos que son a los que se ajusto el temporizador T37. A los 2.6 segundos se abre el contacto N.C puesto en la linea del motor para desactivarlo y a su ves cierra otro contacto para energizar otro temporizador T38 ajustado a 2.5 segundos y el T37 tambien cierra un contacto para que pase la corriente atravez de un contacto N.C. para activar el motor Q0.5 que funciona durante los 2.5 segundos que esta activado el T38. A los 2.5 segundos se abre el contacto del T38 situado en el el escalon del motor para desactivarlo y a su vez activa otro contacto N.A. (este se cierra) para energizar el temporizador T39 ajustado a .9 segundo y activa otro contacto N.A. (este se cierra) que deja pasar la corriente y esta pasa por un contacto del T39 N.C para activar el motor Q1.5 que se mantiene activado durante los .9 segundos. A los .9 segundos se abre el contacto del T39 situado en el Escalon del motor Q1.5 para desactivar el motor, este a su vez cierra un contacto N.A. para energizar el Temporizador T40 ajustado a 1.5 segundos, el T39 tambien cierra un contacto dejando pasar la corriente a otro contacto N.C. del T40 y este deja pasar la corriente activando el motor Q0.7 que funciona durante los 1.5 segundos que cuenta el T40. A los 1.5 segundos se active el T40 y abre el contacto N.C. en el Escalon del motor desactivando este, tambien se cierra un contacto N.A. activando el motor Q0.1, tambien se cierra otro contaco del T40 energizando el temporizador T46 ajustado a .9 segundos. A los .9 segundos se cierra un contacto que energiza el temporizador T41 ajustado a 3 segundo, tambien cierra un contacto N.A. que deja pasar la corriente atravez de un contacto N.C. de T41 que activa el motor Q1.2 y este funciona duranto los 3 segundos. A los 3 segundos se activa el T41 y abre el contacto N.C. de T41 en el Escalon del motor y lo desactiva, ademas cierra otro contacto el cual deja energizar el temporizador T42 ajustado a .9 segundos. Tambien al activarse el T41 se cierra un contacto N.A. dejando pasar la corriente atravez tambien de un contacto N.C. de T42 y se activa de Nuevo el motor Q1.5 que estara activado durante los .9 segundos que cuenta el temporizador T42. Alos .9 segundo se activa el T42 y abre el contacto N.C. en el Escalon del motor y lo desactiva, ademas cierra otro contacto que permite energizar el temporizador T43 ajustado a 1.4 segundos, y cierra otro contacto que deja pasar la corriente hacia otro contacto N.C. del T43 permitiendo activar el motor Q0.7 y este dura activado los 1.4 segundos hasta que se activa el T43 y abre el contacto N.C, en el Escalon del motor desactivandolo, ademas cierra otro contacto dejando pasar la corriente y tambien atravez de un contacto N.C. del temporizador T44 y asi activando el motor Q0.5, tambien T43 activa el temporizador T44 ajustado a 3.5 segundos, y tambien activa Q0.0. cuando el T44 se activa abre el contacto N.C. del Escalon del motor Q0.5 desactivandolo y cerrando otro contacto para dejar pasar la corriente y activar el temporizador T45 ajustado a 5.9 segundos, ademas T44 activa un contacto N.A.(cerrandolo) dejando pasar la corriente atravez de otro contacto de T45 N.C. y activando el motor Q0.6. A los 5.9 segundos se abre el contacto N.C. de T45 en el Escalon del motor y se detiene.

ENSAMBLE DEL BRAZO MECANICO

HERRAMIENTA NECESARIA

Pinzas de punta Pinzas de corte Desarmador 4 baterias “D” de cruz

CONTENIDO Naranja Azul

P1 Motor P2 Motor Negro 2 Piezas Negro 2 Piezas

Amarillo P3 Motor P4 Engrane 32/10T 1 Pieza (Gris) Negro 10 Piezas

P5 Engrane 32/10T P6 Engrane 32T (Café) (Azul) 5 Piezas 5 Piezas

P7 Engrane 10T P8 Engrane 10T (Negro) (Blanco) 4 Piezas 4 Piezas

ESPAÑOL-08

ES

PA

ÑO

L

P9 Eje P10 Eje 9 Piezas 1 Pieza

P11 Tornillo P12 Tornillo 5 Piezas 11 Piezas

P13 Tornillo P14 Tornillo 19 Piezas 12 Piezas

P15 Tornillo P16 Tornillo Piezas 10 4 Piezas

P17 Tornillo P18 Tuerca 3 Piezas 16 Piezas

ESPAÑOL-09

ES

PA

ÑO

L

20

1:1

16

1:1

3

1:1

2.6

1:1

8

4.5

24

14

8

4

basePESO:

A4

HOJA 1 DE 1ESCALA:1:5

N.º DE DIBUJO

TÍTULO:

REVISIÓNNO CAMBIE LA ESCALA

MATERIAL:

FECHAFIRMANOMBRE

REBARBAR Y ROMPER ARISTAS VIVAS

ACABADO:SI NO SE INDICA LO CONTRARIO:LAS COTAS SE EXPRESAN EN MMACABADO SUPERFICIAL:TOLERANCIAS: LINEAL: ANGULAR:

CALID.

FABR.

APROB.

VERIF.

DIBUJ.

3

2.5

5

1.5

3

4

motor completoPESO:

A4


N.º DE DIBUJO

TÍTULO:


MATERIAL:

FECHAFIRMANOMBRE



CALID.

FABR.

APROB.

VERIF.

DIBUJ.

15 7

1

1

sustentoPESO:

A4


N.º DE DIBUJO

TÍTULO:


MATERIAL:

FECHAFIRMANOMBRE



CALID.

FABR.

APROB.

VERIF.

DIBUJ.

2

0.25

9

sostento 2PESO:

A4


N.º DE DIBUJO

TÍTULO:


MATERIAL:

FECHAFIRMANOMBRE



CALID.

FABR.

APROB.

VERIF.

DIBUJ.

5 5

3

5

1

7

4

4

base pinzasPESO:

A4


N.º DE DIBUJO

TÍTULO:


MATERIAL:

FECHAFIRMANOMBRE



CALID.

FABR.

APROB.

VERIF.

DIBUJ.

8

3

3

2

1

1

pinzasPESO:

A4


N.º DE DIBUJO

TÍTULO:


MATERIAL:

FECHAFIRMANOMBRE



CALID.

FABR.

APROB.

VERIF.

DIBUJ.

2

1

3

1

1

1

1

1

gomaPESO:

A4


N.º DE DIBUJO

TÍTULO:


MATERIAL:

FECHAFIRMANOMBRE



CALID.

FABR.

APROB.

VERIF.

DIBUJ.

2.50

0

1.500

1.50

0

1.225

2

motorPESO:

A4


N.º DE DIBUJO

TÍTULO:


MATERIAL:

FECHAFIRMANOMBRE



CALID.

FABR.

APROB.

VERIF.

DIBUJ.

30.500

2

4

3

2

2

2

tapaPESO:

A4


N.º DE DIBUJO

TÍTULO:


MATERIAL:

FECHAFIRMANOMBRE



CALID.

FABR.

APROB.

VERIF.

DIBUJ.

Ensamblaje totalPESO:

A4


N.º DE DIBUJO

TÍTULO:


MATERIAL:

FECHAFIRMANOMBRE



CALID.

FABR.

APROB.

VERIF.

DIBUJ.

Fotografías

Cantidad Descripcion costo $

1 base de madera de 1/4 $50

4 pilares de soporte de madera $30

pintura acrilica negra $50

pintura automotriz vino $50

2 fuentes de voltaje de 3 voltios $300

1 estacion de enchufes $30

1 k-680 $700

19 bananas hembras $133

19 bananas macho $133

4m cable rojo calibre 16 $28

4m cable negro calibre 16 $28

10 tornilleria $20

4 leds ultra rojo $60

4 leds ultra azul $60

1 fuente de voltaje a 9 voltios $150

total $1,822

manual brazo robotico

Documents