Manual basico TIA V13 (AC_B01) PORTAL V13

TIA PORTAL V13 – NIVEL BASICO Manual básico de configuración TIA PORTAL V13

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Conocimientos básicos para el curso “Programación de PLC usando entorno TIA PORTAL V13”

Ing. Geoliano Salvatore Salguero Espinoza [email protected]

TIA PORTAL V13 – BASICO 1 Contenido 1.- Introducción .................................................................................................................................... 2 2.- PLC S7-1200 .................................................................................................................................. 4 2.1 Características de las CPUs. .................................................................................................... 4 2.1.1 Tabla comparación CPUs .................................................................................................. 4 2.1.2 Tabla de bloques, temporizadores y contadores que soportan S7-1200 .......................... 6 2.- DESCRIPCION DEL SISTEMA STEP7 y WINCC ......................................................................... 7 2.1 Software de programación STEP 7 ........................................................................................... 8 2.2 Requisitos de Software y Hardware .......................................................................................... 8 3.- MANEJO DE UN PROYECTO EN TIA V13 ................................................................................... 9 3.1 Creación del proyecto. .............................................................................................................. 9 3.2 Ver dispositivos accesibles ..................................................................................................... 11 3.3 Agregar dispositivos ................................................................................................................ 13 3.4 Asignar una dirección IP a la CPU ......................................................................................... 22 4 PROGRAMACION DEL DISPOSITIVO ......................................................................................... 25 4.1 Bloques de organización (OBs)............................................................................................... 25 4.1.1 Los OB de ciclo ............................................................................................................... 25 4.1.2 Los OB de arranque ......................................................................................................... 25 4.1.3 Los OB de alarma cíclica ................................................................................................. 25 4.1.4 Los OB de alarma de proceso.................................................................................... 26 4.1.5 Un OB de alarma de error de tiempo, .............................................................................. 26 4.1.6 Los OB de alarma de diagnóstico .................................................................................... 26 4.2 Insertar instrucciones en el programa ..................................................................................... 28 4.3 Definir variables. ...................................................................................................................... 29 4.4 Cargar el programa en el proyecto. ........................................................................................ 33 4.4.1 Cambio de Interfaz PC/PG ............................................................................................... 33 4.4.2 Visualizar el dispositivo Online. ........................................................................................ 37 4.4.3 PLCSIM (Simulación de dispositivos) .............................................................................. 38 4.4.4 PLCSIM S7-1200/S7-1500 ............................................................................................... 38 5 CONFIGURACION ENTRE HMI Y PLC. ....................................................................................... 45 5.1.- Agregando PLC. .................................................................................................................... 45 5.2.- Agregando el HMI. ................................................................................................................ 56 5.2.1 Agregar Elementos. .......................................................................................................... 58 5.2.2 Asociar un “Boton“ del HMI a un bit del PLC . ................................................................ 60

“La fuerza no viene de la capacidad corporal, sino de la voluntad del alma” - Gandhi 1

TIA PORTAL V13 – BASICO 1 1.- Introducción Desde que empezamos a trabajar en ambientes industriales oímos mucho de los PLCs, lo que nos lleva a la pregunta que nos empieza a llevar al fascinante mundo de la automatización ¿Qué es el PLC? , podemos responder desde el significado “oficial”, el PLC según sus siglas en inglés (Programmable logic Controller) es un controlador lógico programable, pero bueno para ser sincero esta definición no nos da una idea de todo lo que podemos realizar con un PLC. Entendamos que el PLC es un equipo electrónico inteligente, que se encarga de casi todo el control de un sistema o proceso industrial, debido a ello su nombre de controlador; pero para que este equipo funcione se debe crear un programa de usuario, mediante algún tipo de software de programación compatible con el PLC que tengamos, que contenga la lógica del sistema a controlar. De esta manera el PLC obtiene la capacidad de poder ejecutar de manera lógica las decisiones a tomar para el control del sistema teniendo en cuenta las características del entorno y señales que recibe (sensores digitales y analógicos). Ahora, al entender esto nos llega más inquietudes por saber qué más hace un PLC ¿Qué tipo de información recibe el PLC? ¿Qué tipo de equipos controla el PLC? El PLC recibe la información del sistema a controlar a través de sensores, transductores, transmisores o por algún medio de comunicación industrial, y controla lo que llamamos actuadores y/o señalizadores, entendamos por actuador a quien ejecuta algún tipo de acción de control como por ejemplo, válvulas, motores, extractores, etc. y los indicadores son los que nos indican el estado o nos brindan algún tipo de información, tenemos por ejemplo las lámparas de encendido, balizas, sirenas, etc. El PLC es utilizado para automatizar sistemas eléctricos, electrónicos, neumáticos e hidráulicos de control discreto y analógico. Las múltiples funciones que pueden asumir estos equipos en el control, se debe a la diversidad de operaciones de las que dispone para realizar los programas lógicos sin la necesidad de contar con equipos adicionales. Los PLC son usados para control secuencial principalmente, aunque actualmente realizan también control continuo en algunas aplicaciones especiales. Existen diferentes marcas y modelos con diferentes niveles de capacidades y complejidades y son continuamente actualizados y mejorados para cumplir con los requerimientos industriales. De este modo se pueden encontrar pequeños PLCs de tipo compacto ó controladores grandes de composición modular, con la consola de programación (o programador) incorporada o externa, con una cantidad variable de entradas y salidas.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1

Estas son algunas marcas de PLC que se manejan en la industria, la pregunta es ¿Con cuál están familiarizados? …… SIEMENS? ROCKWELL? SCHNEIDER? UNITRONICS? …… Básicamente en este curso se verá el entorno de programación de PLCs, HMIs, SCADA de la marca SIEMENS, específicamente el S7-1200, lo que debemos hacer es familiarizarnos con esos equipos y lo más importante es conocer sus características porque como toda persona que desarrolla proyectos de automatización y tiene que decidir que equipos elegir, entre ellos el PLC, siempre debe dar una buena elección de quipos para no quedar corto en el momento de la implementación y eso se logra conociendo las características, ventajas y desventajas del equipo.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 2.- PLC S7-1200 El PLC S7-1200 surgió como una mejora del ya casi inexistente S7-200, este nuevo controlador trae consigo nuevas y poderosas funciones que le brindan la flexibilidad y potencia para controlar diversos sistemas industriales. La CPU incorpora un microprocesador, una fuente integrada para alimentación de sensores, entradas y salidas digitales (el número de las mismas depende del tipo de CPU con el que trabajemos), 2 entradas analógicas incorporadas (solo para señales de 0-10 Vdc), una interfaz profinet integrada, entre otras potentes características.

Fig. 1 PLC S7-1200

2.1 Características de las CPUs. 2.1.1 Tabla comparación CPUs FUNCION CPU 1211C Dimensiones 90x100x75 (mm) Memoria de trabajo Memoria de carga Memoria Remanente

30KB

Entradas/salidas Digitales Entradas análogas Salidas análogas

6 entradas / 4 salidas 2 entradas ( 0 – 10 Vdc) -

Entradas (I) Salidas (Q) Marcas ( M)

CPU 1212C 90x100x75

CPU 1214C 110x100x75

Memoria de Usuario 50KB 75KB

CPU1215C 130x100x75

100KB

1MB

1MB

4MB

4MB

10KB

10KB

10KB

10KB

E/S integradas 8 entradas / 14 entradas / 6 salidas 10 salidas 2 entradas ( 2 entradas ( 0 – 10 Vdc) 0 – 10 Vdc) -

CPU1217C

14 entradas / 10 salidas 2 entradas ( 0 – 10 Vdc) 2 salidas ( 010vdc )

Tamaño de la imagen de proceso 1024 Bytes 1024 Bytes 1024 Bytes 1024 Bytes 1024 Bytes 1024 Bytes 1024 Bytes 1024 Bytes Área de Marcas 4096 Bytes 4096 Bytes 4096 Bytes 4096 Bytes

1024 Bytes 1024 Bytes 4096 Bytes


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 FUNCION

CPU 1211C

Módulos de señales (SM) Tarjetas de señal (SB , BB , CB ) Módulos de comunicación (CM)

Ninguno

CPU 1212C CPU 1214C Módulos de señales 2 8

CPU1215C

CPU1217C

8

8

1

1

1

1

1

3

3

3

3

3

Contadores Rápidos 4 6 6 6 incorporadas , 6 con SB Fase simple 3 a 100 Khz , 3 a 100 Khz , 3 a 100 Khz , 1 a 30 Khz , 3 a 30 Khz 3 a 30 Khz SB = 2 a 30 Khz Fase 3 a 80 Khz , 3 a 80 Khz , 3 a 80 Khz , 3 a 80 Khz , cuadratura SB = 2 a 20 1 a 20 Khz , 3 a 20 Khz , 3 a 20 Khz , Khz SB = 2 a 20 Khz Tamaño de la imagen del proceso Entradas (I) 1024 Bytes 1024 Bytes 1024 Bytes 1024 Bytes 1024 Bytes Salidas (Q) 1024 Bytes 1024 Bytes 1024 Bytes 1024 Bytes 1024 Bytes Generador de impulsos ( *1 ) Total 4 4 4 4 4 MEMORY CARD Simatic Memory Card ( Opcional) Tiempo de respaldo del reloj de tiempo real 20 días tip. 12 días min. A 40 grados ( condensador de alto rendimiento sin mantenimiento ) Puerto PROFINET integrado 1 1 1 2 2 Velocidad de ejecución de funciones matemáticas con números reales 2.3 µs Velocidad de ejecución booleana 0.08 µs Total

3 incorporadas , 5 con SB 3 a 100 Khz , SB = 2 a 30 Khz

*1: Para modelos de CPU con salidas a Relé, se deberá instalar una Signal Board (SB) digital para emplear las salidas de impulsos. Cada CPU proporciona conexiones HMI dedicadas que admiten un máximo de 3 dispositivos HMI. Los diferentes modelos de CPU ofrecen una gran variedad de funciones y prestaciones que permiten crear soluciones efectivas destinadas a numerosas aplicaciones.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 2.1.2 Tabla de bloques, temporizadores y contadores que soportan S7-1200

ELEMENTO

DESCRIPCION BLOQUES

Tipo Tamaño

Cantidad Rango de direcciones FB , FC y DB Profundidad de anidamiento

Observar

Ciclo de programa Arranque Alarmas de retardo y alarmas cíclicas Alarmas de procesos ( flancos y HSC) Alarmas de error de tiempo Alarmas de error de diagnostico

OB , FB , FC , DB 30 KB ( CPU 1211C ) 50 KB ( CPU 1212C ) 64 KB ( CPU 1214C y 1215 C) Hasta 1024 bloques ( OB + FB + FC + DB) De 1 a 65535 (p. ej. Del FB1 al FB 65535 ) 16 del OB de arranque o de ciclo; 4 del OB de alarma de retardo, alarma horaria, alarma cíclica, alarma de proceso, alarma de error de tiempo o alarma de diagnóstico. Se puede observar a la vez el estado de 2 bloques lógicos. OB Múltiple : OB1, de OB 200 a OB 65535 Múltiple : OB100, de OB 200 a OB 65535 **4 ( 1 por evento ) : de OB 200 a OB 65535 50 ( 1 por evento ) : de OB 200 a OB 65535 1 : OB80 1 : OB82 Temporizadores

Tipo Cantidad Almacenamiento Tipo Cantidad Almacenamiento

CEI Solo limitada por el tamaño de la memoria Estructura en DB , 16 bytes por temporizador Contadores CEI Solo limitada por el tamaño de la memoria Estructura en DB , tamaño dependiendo del tipo de contaje  Sint , USint : 3 Bytes.  Int, Uint : 6 Bytes.  DInt , UDInt : 12 bytes.

(1): Las alarmas de retardo y cíclicas usan los mismos recursos en la CPU. Solo se pueden contar con un total máximo de estas alarmas (suma de alarmas de retardo y cíclicas). No puede haber 4 alarmas de retardo y 4 alarmas cíclicas.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 2.- DESCRIPCION DEL SISTEMA STEP7 y WINCC El siguiente grafico muestra las prestaciones de las diferentes versiones de Step7 y WINCC.

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STEP7 BASIC: Para la configuración del S7-1200

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STEP7 PROFESSIONAL: Para la configuración de S7-1200, S71500, S7-300/400 y WINAC.

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WINCC BASIC: Para configuración de los Basic Panels (KTP 300, 400, 600, 1000), WINCC BASIC se incluye con la instalación de STEP7 BASIC.

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WINCC COMFORT: Para la configuración todos los Panels (incluidos los Comfort Panels, Mobile Panels) WINCC ADVANCED: para la configuración de todos los Panels y PCs con el software de visualización WinCC Runtime Advanced WinCC Runtime Advanced es un software de visualización para sistemas monopuesto basados en PC. WinCC Runtime Advanced está disponible con licencias para PowerTags (variables con conexión al proceso) de 128, 512,2k, 4k y 8k. WINCC PROFESSIONAL: para configurar Panels así como PCs con WinCC Runtime






TIA PORTAL V13 – BASICO 1 Advanced o el sistema SCADA WinCC Runtime Professional WinCC Runtime Professional es un sistema SCADA para crear una configuración con sistemas monopuesto y sistemas multipuesto con clientes estándar o web. WinCC Runtime Professional está disponible con licencias para PowerTags (variables con conexión al proceso) de 128, 512, 2k, 4k, 8k, 64k, 102400, 153600 y 262144.

2.1 Software de programación STEP 7 STEP 7 ofrece un entorno confortable que permite desarrollar, editar y observar la lógica del programa, incluyendo herramientas para gestionar y configura todos los dispositivos del proyecto, tales como controladores y dispositivos HMI. Proporciona los siguientes lenguajes de programación:   

KOP (esquema de contactos): es un lenguaje de programación gráfico. FUP (diagrama de funciones): es un lenguaje de programación que se basa en los símbolos lógicos gráficos empleados en el álgebra booleana. SCL (lenguaje de control estructurado): es un lenguaje de programación de alto nivel basado en texto.

Nota: Al crear un bloque lógico se debe seleccionar el lenguaje de programación que usara dicho bloque.

2.2 Requisitos de Software y Hardware La tabla siguiente muestra los requisitos mínimos de software y hardware que deben cumplirse para la instalación de paquete de software SIMATIC STEP 7 PROFESIONAL Hardware / Software Procesador RAM Memoria disponible en disco duro Sistemas Operativos

Resolución de pantalla

Requisitos Intel® Celeron® Dual Core 2,2 GHz (Ivy/Sandy Bridge) 4 GB 6 GB Windows 7 (32 bits) ● Windows 7 Professional SP1 ● Windows 7 Enterprise SP1 ● Windows 7 Ultimate SP1 Windows 7 (64 bits) ● Windows 7 Professional SP1 ● Windows 7 Enterprise SP1 ● Windows 7 Ultimate SP1 Windows 8.1 (64 bits) ● Windows 8.1 Professional ● Windows 8.1 Enterprise Windows Server (64 bits) ● Windows Server 2008 R2 StdE SP1 (instalación completa) ● Windows Server 2012 R2 StdE (instalación completa) 1024 x 768


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 3.- MANEJO DE UN PROYECTO EN TIA V13 3.1 Creación del proyecto. 

Abrimos el programa Inicio/Programas/Siemens Automation/TIA Portal V13

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Seleccionamos “Crear Proyecto”


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 

Nombramos el proyecto, damos la ubicación donde guardar el proyecto, el autor y comentarios sobre algunas consideraciones que deseen dejar sobre su proyecto a crear, para finalizar seleccionamos crear.

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Una vez creado el proyecto se mostrara la siguiente ventana, seleccionamos “Abrir vista del proyecto” para acceder a la ventana donde trabajaremos.



Con esto hemos creado el proyecto y accedemos a la ventana donde se desarrollara nuestro programa.

3.2 Ver dispositivos accesibles Al seleccionar la opción ver dispositivos accesibles lo que hacemos es ver que equipos están conectados dentro de la red de automatización, pueden ser PLC, HMI, Estaciones de ingeniería. Lo primero que debemos hacer es conectar nuestra programadora (PC donde tenemos instalado el TIA PORTAL y haremos la programación del equipo) a la red de equipos o al equipo con el que trabajaremos. 

Seleccionamos “Mostrar estaciones accesibles”





Nos aparecerá la siguiente pantalla con todos los equipos accesibles en nuestra red (antes debimos haber definido el tipo de interfaz PG/PC e interfaz PG/PC).

*Tipo de interfaz: La manera como estamos accediendo al equipo sea por Profinet, Profibus, MPI, etc *Interfaz PG/PC: En esta parte definimos físicamente por donde estamos conectando la PC con la RED, en mi caso estoy conectándome a un S7-1200 por Ethernet conectado a la tarjeta de Red de mi PC. Recuerden que se debe definir Tipo de interfaz y la interfaz que se usara, al visualizar los dispositivos online sabremos que equipos tenemos conectados en nuestra red.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 3.3 Agregar dispositivos Seleccionamos “Agregar dispositivos” y elegimos el dispositivo que deseemos y tengamos habilitado, eso va a depender de la versión de Step 7 y WinCC que tengamos, en mi caso yo tengo instalado el Step7 Professional y el WinCC Professional.

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Selección del PLC , en la versión del STEP 7 profesional se tiene la opción de programar el S7-1200,S7-300/400 y las ET-200,si se tuviera el Step7 Basic solo se habilita el S7-1200.





Selección de HMI ,en la versión del Wincc Comfort y Professional se tienen habilitado para su programación toda la gama de pantalla de SIEMENS

Selección de Sistemas PC, habilitados con el WINCC Advanced y Professional


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 Ay dos formas ingresar el dispositivo PLC en nuestro proyecto. La primera es sabiendo el código del PLC y sus módulos a usar, en mi caso yo estoy usando los siguientes módulos. PLC S7-1200 CPU 1414C DC/DC/DC…………………………6ES7214-1AD30-0XB0 Módulo de Comunicación R2485…………………………………6ES7241-1CH30-0XB0 Módulo de Comunicación R2432………………………………….6ES7241-1AH30-0XB0 Módulo de entradas y salidas digitales………………….……6ES7223-1BH30-0XB0 Módulo de entradas y salidas analógicas …………………………………6ES7223-1BH300XB0 Signal Board 1AO…………………………………….…………………………6ES7232-4HA300XB0 Como se hace en el STEP7 clásico se debe insertar el PLC y desde el catálogo de hardware insertar uno a uno los módulos a usar.  Insertamos el PLC S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC según el código que tengamos

(1) y seleccionamos aceptar. “La fuerza no viene de la capacidad corporal, sino de la voluntad del alma” - Gandhi 15


Una vez insertado el CPU nos mostrara el CPU insertado dentro del proyecto como se muestra en la imagen.



Procedemos a ingresar los módulos del S7-1200 a través del catálogo de hardware, según los códigos descritos líneas arriba, y estos se irán agregando.









De esta forma se agrega el CPU y todos los módulos que usaremos en nuestro sistema de automatización.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 La segunda forma de insertar el dispositivo, sirve cuando no sabemos exactamente qué tipo de dispositivos tenemos, una condición para usar esta opción es que el equipo que deseamos configurar este encendido y conectado a la PC que usaremos para programar. 

Insertamos una CPU S71200 sin especificar y aceptamos.



Se agrega una CPU aun no especificada, con lo cual te da dos opciones, insertarla por “catálogo de hardware” o “determinarla” la primera opción es la primera forma de como insertamos los dispositivos, la opción determinar lo que hace es buscar los equipos accesibles en la red y carga la configuración dele quipo con todos sus módulos en nuestro proyecto, entonces seleccionamos determinar para que el programa empiece a buscar los dispositivos en red.



Al seleccionar “determinar” se mostrara la siguiente pantalla donde aparecerán todos los equipos en red, se observa que aparece el PLC con el cual estoy conectado a mi computadora aparece en la lista, también aparecen algunas computadoras con las cual estoy en red, seleccionamos la CPU y luego damos click en detección.



Al finalizar la detección se mostraran todos la CPU y todos los módulos que estén conectados con la CPU, sin tener que ingresarlo uno a uno desde el catálogo de hardware

3.4 Asignar una dirección IP a la CPU 

Vamos al árbol de proyecto y seleccionamos “configuración de dispositivo”.







Se nos abre una ventana que nos ofrece tres vistas: Vista topológica, vista de redes y vista de dispositivos, en esta última es donde configuramos la forma como se comportara la CPU (asignación de IP, configuración de los módulos, forma de arranque de la CPU, protección contra escritura y escritura, entre otras). La Vista de dispositivo nos muestra los equipos agregados en nuestro proyecto ,también nos muestra una vista general de los equipos dentro del proyecto, como los módulos usados con el CPU y, las direcciones de entradas y salidas físicas de la CPU y módulos insertados., esto es importante para tener en cuenta cuando programemos, por ejemplo viendo esto sabemos que ay un módulo analógico de 4 entradas y dos salidas cuya dirección de entrada inicia en 96 y termina en 103 esto indica que las entradas analógicas del módulo tendrán las siguiente direcciones: AI1= IW96; AI2= IW98; AI3= IW100; AI4 = IW102, recordar que las entradas y salidas analógicas son del tipo WORD ocupan dos bytes



También tenemos una ventana que nos muestra los datos generales del dispositivo, si seleccionamos la CPU veremos que en la parte inferior de la vista de dispositivos nos habilita la visión de datos generales de la CPU. Aquí es donde configuramos el comportamiento de la CPU en el proyecto, como también configurar la dirección IP del dispositivo, para ello seleccionamos “Interfaz Profinet”



Aquí es donde configuramos la IP del dispositivo para ser usado en la red, tener en cuenta que cuando ingresamos un equipo usando la primera forma desde catálogo de hardware la CPU que se agrega tiene una IP por defecto de fábrica 192.168.0.1 y si usamos el segundo método que es el de detectar automáticamente la configuración de hardware y jalarla directamente al proyecto , de esta manera toma la configuración del dispositivo como su dirección IP, es decir no tendrá la dirección IP por defecto de fábrica sino la dirección IP del dispositivo detectado.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 4 PROGRAMACION DEL DISPOSITIVO Una vez insertado los equipos y los módulos dentro del proyecto, lo podemos observar en el árbol del proyecto. Se crea una carpeta donde se contiene todos los archivos a configurar y programar del PLC seleccionado, por defecto se crea un bloque organizacional “Main” donde se realiza parte o toda la programación, eso dependerá de cómo estructuren sus trabajos. Se puede ver la parte de Configuración de dispositivos, donde configuramos al PLC, La Carpeta “bloque de programas” donde estarán los bloques de Programación que creemos y usemos, entre otras demás carpetas de configuración y manejo del dispositivo.

4.1 Bloques de organización (OBs) Los bloques de organización controlan la ejecución del programa de usuario, existen diferentes tipos de OBs: 4.1.1 Los OB de ciclo, se ejecutan cíclicamente cuando la CPU se encuentra en estado operativo RUN. El bloque principal del programa es un OB de ciclo. Éste contiene las instrucciones que controlan el programa y permite llamar otros bloques de usuario. Es posible utilizar varios OB de ciclo. Éstos se ejecutan en orden numérico. El OB 1 es el bloque predeterminado. Los demás OB de ciclo deben identificarse como OB 200 o superior. 4.1.2 Los OB de arranque, se ejecutan una vez cuando el estado operativo de la CPU cambia de STOP a RUN, al arrancar a estado operativo RUN y en una transición ordenada de STOP a RUN. Una vez finalizado, se comienza a ejecutar el OB de ciclo. Es posible utilizar varios OB de arranque. El OB 100 es el bloque predeterminado. El número de los demás OB debe ser 200 o superior. 4.1.3 Los OB de alarma cíclica, se ejecutan en intervalos periódicos. Los OB de alarma cíclica interrumpen la ejecución cíclica del programa en intervalos definidos, p. ej. Cada 2 segundos. Es posible configurar como máximo un total de 4 eventos de retardo y cíclicos en cualquier momento. “La fuerza no viene de la capacidad corporal, sino de la voluntad del alma” - Gandhi 25

TIA PORTAL V13 – BASICO 1 Por cada evento de retardo o cíclico configurado se permite un OB. El número del OB debe ser 200 o superior. 4.1.4 Los OB de alarma de proceso, se ejecutan cuando ocurre el evento de hardware correspondiente, incluyendo flancos ascendentes y descendentes en las entradas digitales integradas y eventos de contadores rápidos (HSC). Los OB de alarma de proceso interrumpen la ejecución cíclica del programa como reacción a una señal de un evento de hardware. Los eventos se definen en las propiedades de la configuración hardware. Por cada evento de hardware configurado se permite un OB. El número del OB debe ser 200 o superior. 4.1.5 Un OB de alarma de error de tiempo, se ejecuta cuando se excede el tiempo de ciclo máximo o se produce un evento de error de tiempo. El OB para procesar la alarma de error de tiempo es el OB80. Si se dispara, se ejecuta, interrumpiendo la ejecución cíclica normal del programa o cualquier otro OB de evento. A continuación se describen los eventos que disparan la alarma de error de tiempo y la reacción de la CPU a dichos eventos:  Rebase del tiempo de ciclo máximo: el tiempo de ciclo máximo se configura en las propiedades de la CPU. Si el OB 80 no existe, la reacción de la CPU al excederse el tiempo máximo es cambiar a STOP.  Errores de tiempo: Si el OB 80 no existe, la reacción de la CPU es permanecer en RUN.  Los errores de tiempo se producen cuando un evento de hora del día falta o se repite, una cola se desborda, o bien cuando se inicia un OB de evento (evento de retardo, evento de hora del día o una alarma cíclica) antes de que la CPU finalice la ejecución del primero. La aparición de cualquiera de esos eventos genera una entrada en el búfer de diagnóstico que describe el evento. La entrada del búfer de diagnóstico se genera independientemente de la existencia del OB 80. 4.1.6 Los OB de alarma de diagnóstico, se ejecutan cuando se detecta y notifica un error de diagnóstico. Los OB de alarma de diagnóstico interrumpen la ejecución cíclica del programa cuando el módulo apto para diagnóstico detecta un error (si se ha habilitado la alarma de diagnóstico para ese módulo). El OB 82 es el único número de OB soportado para el evento de error de diagnóstico. Es posible incluir una instrucción STP (poner CPU a STOP) en el OB 82 para que la CPU pase al estado operativo STOP en cuanto reciba este tipo de error. Si no hay ningún OB de diagnóstico en el programa, la CPU ignora el error (permanece en RUN). 

Para insertar un bloque de organización, seleccionamos “agregar nuevo bloque”



Sale la siguiente ventana y nos da los bloques organizacionales como el tipo de lenguaje que usaremos para programarlos.



También podemos agregar los FC, FB y los bloques de datos desde esta pantalla


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 4.2 Insertar instrucciones en el programa Podemos encontrar una lista las instrucciones que podemos usar dentro del programa de usuario. 

Seleccionamos la instrucción que deseemos usar y la arrastramos hacia el segmento

y de esta forma ingresamos la instrucción.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 4.3 Definir variables. Podemos definir accediendo a la tabla de variables e ir colocando las variables que usaremos indicando dirección, tipo y nombre.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 También podemos definir las variables de proceso dentro del programa de la siguiente forma:



Tenemos un segmento con un contacto y una bobina



Colocamos el nombre que deseemos tengan las variables en cada objeto insertado (contacto y bobina).



Le damos click derecho a entrada por ejemplo y seleccionamos “definir variable” y se abrirá una ventana donde daremos la dirección y tipo de datos que deseemos, una vez declarado estos datos, seleccionamos definir y la variable quedara definida en nuestro programa.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 Otra forma de definir una variable es de la siguiente manera: 

Seleccionamos configuración del dispositivo y seleccionamos la opción “soltar” como se muestra a continuación.



Lo cual hará que esa ventana este libre dentro del proyecto.



Abrimos nuevamente el OB “Main” y colocamos la ventana de “configuración de dispositivos a un lado visible que nos permita observar también el bloque, tenemos que darle un zoom de 200% (necesario dale un zoom de 200% para poder trabajar de esta forma, si le damos menos no podremos arrastrar las variables)



Para la demostración quiero que la bobina aún no definida con una variable sea la dirección de la salida Q0.0, lo que hare será, de la imagen de la CPU seleccionare la salida Q0.0 y sin soltarla arrastro hacia la bobina hasta que salga un cuadro verde, una vez pase esto suelto el mouse y la variable quedara definida en la bobina.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 4.4 Cargar el programa en el proyecto. 4.4.1 Cambio de Interfaz PC/PG 

Primero debemos verificar que la interfaz PC/PG se encuentre bien configurada, para ello vamos a:

Panel de control - Ajustar Interfaz PC/PG



Debemos ver que S7ONLINE tenga configurado el dispositivo físico desde donde estamos conectándonos al equipos, en mi caso estoy conectando el S7-1200 a la tarjeta de red de mi PC, por ello sale S7ONLINE “Realtek PCI GBE Family Controller”, lo segundo es ver que estamos parametrizando la tarjeta como TCP / IP (en mi caso es porque estoy trabajando por Ethernet) y damos aceptar.



Lo segundo es verificar que la IP del PLC y la IP de la PC estén en la misma subred, como por ejemplo la siguiente: IP S7-1200 = 192.168.1.50 IP Computadora = 192.168.1.10



Unas ves verificadas estas dos cosas, seleccionamos la carpeta del PLC y procedemos a cargar el programa en el PLC, mediante la flecha que indica “CARGAR EN DISPOSITIVO”



Saldrá el siguiente cuadro:



Debemos configurar los campos según nuestras conexiones, al colocar el tipo de interfaz y la interfaz el programa empezara a buscar al dispositivo ONLINE conectado.



Una vez encontrado el dispositivo que deseamos programar, lo seleccionamos y cargamos el programa.



El programa compilara el programa y si no ay ningún error nos permitirá cargar el programa, seleccionamos cargar nuevamente



Cuando el programa halla cargado en el PLC antes de finalizar nos saldrá un aviso pidiendo le confirmemos si deseamos dejar el PLC en STOP o pasarlo a RUN al finalizar, seleccionamos la casilla “arrancar módulos” para que pasemos al modo RUN al finalizar , si no hacemos esto , al finalizar la CPU quedara en modo STOP ,con el S7-1200 a diferencia del S7-200/300/400 para pasar de RUN STOP, o viceversa , debemos conectarnos online y modificarlos desde software.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 4.4.2 Visualizar el dispositivo Online. 

Damos click en “establecer conexión online” y luego seleccionamos “activar observación”


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 4.4.3 PLCSIM (Simulación de dispositivos) Cuando tenemos el programa creado y deseamos simularlo podemos hacerlo, teniendo la consideración que solo puedes simular los PLC S7300/400 usando el “PLCSIM” y el S7-1500 usando el “PLCSIM S7-1200/S7-1500”. 4.4.4 PLCSIM S7-1200/S7-1500 

Seleccionamos la carpeta de PLC hasta que quede en color azul.



Seleccionamos el menú “ONLINE” “iniciar”.

la opción “Simulación” y damos click en

2 3

1


4


Se les abrirá una nueva ventana la cual estará cargando hasta que salga la pantalla de cargar programa.



Cuando carga completamente el PLCSIM se mostrara de la siguiente forma



Paralelamente se abre una ventana en la cual cargaremos el programa en el PLCSIM( el PLCSIM viene a ser un PLC virtual que creamos )



Elegimos el tipo de interfaz (PN / IE) y la Interfaz (en interfaz PG/PC seleccionamos PLCSIM S7-1200 / S7-1500)



Seleccionamos iniciar búsqueda

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Hallara el PLC que este online (en este caso detectara el PLC Virtual), seleccionamos y damos click en cargar.

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El software empezara a compilar nuestro programa para verificar si ay algún error.

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Si el programa se compilo satisfactoriamente y no encuentran ningún tipo de error saldrá la siguiente ventana, donde confirmaremos la carga del programa.



El último paso es finalizar, damos click en “empezar todos los módulos “y luego en finalizar.



Una vez cargado el programa vemos el PLCSIM (PLC Virtual) que empezó la simulación y está en modo RUN.



Nos ponemos Online para ver nuestro programa

Nota: A partir del TIA V13 SP1 se puede simular el S7-1200, pero teniendo la consideración que solo se pueden simular las CPU del S7-1200 que tengan un firmware mayor o igual a 4.0, el procedimiento de simulación s el mismo. Para simular S7-300/400 repetimos los mismos pasos, esta vez usando el PLCSIM y ya no PLCSIM S7-1200/S7-1500. “La fuerza no viene de la capacidad corporal, sino de la voluntad del alma” - Gandhi 44

TIA PORTAL V13 – BASICO 1 5 CONFIGURACION ENTRE HMI Y PLC. 5.1.- Agregando PLC. 

Seleccionamos la CPU 1215-2 PN (Para poder realizar la simulacion )

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Al seleccionar el PLC se nos abre la configuracion del dispositivo seleccionado . Las CPU S7-1500 no son CPU compactas, esto signififca que no tiene entradas ni salidas integradas, se necesita agregar modulos de entradas y salidas , agregaremos un modulo de entradas salidas digitales.

Doble click

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Se agregara un modulo de entradas y salidas digitales



Una vez agregado crearemos un programa para probar nuestra comunicacion con el PLCSIM.

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Creamos un programa donde hagamos un enclavamiento .



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Definimos la variable inicio , escribimos inicio en el contacto .

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Una vez escrito damos click derecho y seleccionamos Define Tag.



Una vez seleccionado la definicion de la variable, se nos hablita el siguiente cuadro que nos habilita la direccion por defecto para el tipo de dato Bool , seleccionamos Define .

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Echo esto se define la variable Inicio.



Seguimos trabajando armando nuestro circuito hasta que quede de la siguiente forma :



Activamos el PLCSIM para el S7-1200/ S7-1500. Seleccionamos la carpeta PLC , luego el menu Online la opcion Simulation y finalmente Start.

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Nos sale un cuadro diciendonos que si iniciamos la simulacion se deshabilitara las demas conexiones , le damos click en aceptar ( en este caso solo le decimos que si vamos a simular el PLC ).



Se empieza a abrir el PLCSIM.



Una vez Cargue por completo el PLCSIM se vera de la siguiente forma y se nos abrira tambien la siguiente ventana para cargar el programa :





Elegimos los parametros correctos y seleccionamos Cargar .



Se iniciara la compilacion de nuestro programa , si el programa se compila correctamente nos mostrara la ventana de Precarga indicando que todo esta correcta ,llegado a este paso seleccionamos Cargar para proceder a la carga del programa.



Una vez que este cargado el programa seleccionamos Start All (esto significa que al dar finalizar hacemos que la CPU pase al estado RUN, sino seleccionamos Start All y damos Finalizar, la CPU quedara en el estado STOP.



Con esto hemos creado un programa y abierto el PLCSIM para simular el funcionamiento , probamos la comunicacion Online entre mi programa y el PLCSIM, seleccionamos el monitoreo del programa.



Una vez echo esto ,nuestro programa quedara ONLINE para probarlo.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 5.2.- Agregando el HMI. 

Seleccionamos una pantalla KTP600 ,que tenga interfaz profinet.

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Al seleccionar el HMI se nos abrira la siguiente ventana ,donde enlazaremos nuestro PLC al HMI .

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Una vez enlazado se vera de la siguiente forma , damos click en Finish.



Se abre la imagen que se nos crea por defecto en el HMI.

5.2.1 Agregar Elementos. Para agregar elementos al HMI tenemos que ir a la barra de herramientas ubicada al extremo derecho.



Basic Objects , son los objetos basicos que encontramos para agregar en la pantalla como“Textos“, “Lineas“ ,“Imagenes“,“Formas“.

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Elements, en este nivel encontramos los elementos como “Botones“(para activar bits), “Campo de enradas y salidas“ , “Campo de Fecha y Hora“ ,entre otras. En este nivel podemos controlar variables en el PLC.

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Controls , en este nivel encontramos las heramientas para el manejo de „“Curvas“ , “Alarmas“, “Manejo de usuarios“ , “Recetas“, entre otros.

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Graphics , en este campo encontramos las graficas propias del Wincc para realizar el diseño de nuestros procesos. Aqui encontramos graficos de valvulas , motores, bombas , tuberias , entre otros.

NOTA : Estos elementos varian dependiendo el tipo de pantalla que usemos, en este caso lo mostrado es para los KTP 600 ( Basic Panels ), para comfort Panels o Multipanesls, ay mas variedad de elementos.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 5.2.2 Asociar un “Boton“ del HMI a un bit del PLC . Con un boton podemos activar un bit en el PLC , par ello realizamos lo siguiente: 

Arrastramos el boton a la imagen del HMI.



Una vez arastrado se vera de la siguiente forma:

 

Procedemos a direccionar el boton al bit „“INICIO“ creado en el programa del PLC. Seleccionamos el boton y damos click en propiedades , seleccionamos evento y el evento pulsar .



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Elegimos la funcion “procesamiento de bits “ y la opcion “Activar bit mientras tecla pulsada“.





Una vez seleccionada la funcion, debemos elegir el bit del PLC que debemos asociar al boton, lo cual en el campo color rosado debemos elegir la vaiable del PLC.



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Cambiamos el nombre del Boton a INICIO .



El boton quedaria de la siguiente forma:

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Procedemos a crear un boton y de la misma manera que le asignamos al boton Inicio el bit Inicio del PLC , a este boton lo llamaremos Parada y le asignaremos el bit Parada del PLC.

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Arrastramos un nuevo boton.



Cambiamos el nombre del boton a “Parada“.



Una vez cambiado el nombre , procedemos a agregar al evento “Pulsar“ la funcion “Activar bit mientras tecla pulsada“.



Asignamos el bit al boton configurado.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 Hasta este paso hemos creado dos botones y los hemos configurado para que activen mientras esten pulsado( funcionan como un pulsador ) a el bit configurado para cada pulsador. Ahora lo siguiente a hacer es configurar una animacion a un objeto para que cambie de color cuando el bit „“Salida“ del PLC este activado sea de color Verde y cuando este desactivado sea Rojo , para este paso usaremos la propiedad “ANIMACION“ y seleccionamos “Apariencia“.

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Agregamos el “objeto“ Circulo a la pantalla.



Seleccionamos el circulo

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Creamos una Animacion del tipo Apariencia.

Propiedades

Animacion.



Para asignarle una animacion tipo “Apariencia“ que depende de un bit seguimos los siguientes paso: 

Primero seleccionamos “Single Bit“

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Segundo seleccionamos la variable con quien trabajaremos la animacion .



Una vez asignado , veremos que el el campo Type cambio el Single Bit a Range , dejar esto como esta , ya al hacer el primer paso indicamos que usariamos Single Bit.

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Tercero asignamos los colores por estado del bit : Salida = 0 el color debe ser Rojo , salida = 1 el color debe ser Verde.

Con esto nuestra pantalla quedaria de la siguiente forma (con los botones y objeto configurado).


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 Procedemos a probar nuestro programa: 

Simulamos el PLC y lo ponemos Online ( Lo hicimos en el apartado 1 de este manual).

Una vez activado la simulacion del PLC activamos la simulacion de nuestra pantalla para empezar a probar el programa y los botones configurados. 

Abrimos la imagen donde estuvimos trabajando



Activamos la simulacion del Panel.

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El software empezara a compilar el programa en busca de erorrores.



Nos preguntara si deseamos continuar con la simulacion ,porque ello desactivara las conexiones que tengamos, en este caso damos Ok, debido a que no tenemos equipos fisicos conectados .

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Una vez terminado se nos abrira una simulacion del HMI ( la funcion RunTime del Wincc Basic).



Si vemos nuestra barra de tarea se ah agregado el RunTime abierto.

Procedemos a probar nuestro programa, colocamos la vista Online del PLC y el RT del HMI paralelamente para ir viendo como se trabaja. Como veran el circulo configurado en nuestro software tiene color blanco pero al iniciar la simulacion del panel ,en nuestra simulacion aparece de color rojo , esto es debido a que en nuestro programa al Objeto circulo le colocamos la animacion apariencia que dependia del Bit Salida ( cuando estaba desactivado sea colo rojo y cuando este activado sea color verde )



Algo importante es para que las simulaciones trabajen debemos configurar la Interface PC/PG de nuestra PC de la siguiente forma:

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En mi Maquina aparece de la siguiente manera.


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 *Esta es la forma que configuramos la PC/PG cuando tenemos un PLC fisico conectado a nuestra maquina en este caso para la simulacion buscamos “PLCSIM S7-1500 / S7 1200“

*Una vez seleccionado la interface de la forma mostrada damos click en OK, para confirmar el cambio. Para que funcione cerramos la simulacion del HMI y la volvemos a abrir, ara que asi el RT del HMI reconozca la conexion.

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Presionamos el boton de INICIO y vemos la activacion del bit .


TIA PORTAL V13 – BASICO 1 *Vemos como se activa el bit inicio y el circulo cambia de color . 

Soltamos el boton de INICIO.

*Vemos la desactivacion del Bit pero se realizo el enclavamiento y el circulo permanece en verde porque el bit SALIDA sigue activado.

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Presionamos el Boton PARADA.

De esta forma probamos el funcionamiento de nuestro programa mediate simulacion del PLC y HMI para ver la conexion de variables en el PLC y HMI .


Manual basico TIA V13 (AC_B01) PORTAL V13

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