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Ciclo Formativo de Grado Medio de Instalaciones Eléctricas y Automáticas.Módulo Profesional de Instalaciones Domóticas.

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Francisco J. Jiménez Montero. Málaga, Febrero de 2007.Revisado: Noviembre de 2010.


Introducción al PLC SimaticSiemens S7-200.

INDICE 1. Introdución a los Sistemas Digitales ...............................................................2

1.1. Sistemas de numeración ........................................................................2

1.1.1 Sistema Decimal o Base10: .............................................................21.1.2 Sistema Binario o Base2:.................................................................21.1.3 Sistema de Numeración Hexadecimal (Base16) ..................................21.1.4 Codigo BCD: ..................................................................................31.1.5 Códigos Alfanuméricos. ...................................................................3

1.2. Agrupamiento señales binarias................................................................41.2.1 BIT ...............................................................................................41.2.2 Byte (B) ........................................................................................41.2.3 Word (W) o Palabra ........................................................................41.2.4 Double Word (DW) o Doble Palabra...................................................4

2. Mini Autómata Programable. PLC. Siemens S7-200. .........................................52.1. Conexión del sistema S7-200..................................................................6

2.2. Conexión de los Sensores y Actuadores....................................................62.3. Tipos de CPU ........................................................................................72.4. Programación del Sistema. STEP-7. MicroWin. WinCC. ...............................8

2.4.1 Conexión del Sistema......................................................................82.4.2 Lenguajes de programación para las CPUs S7-200..............................82.4.3 Crear un nuevo proyecto. Elegir tipo de CPU. .....................................82.4.4 Ventana del Editor KOP ...................................................................9

2.5. Memoria de datos..................................................................................92.5.1 Resumen del Área de Datos y Objetos............................................. 10

2.6. Funciones del S7-200 en programación KOP. .......................................... 102.6.1 Operaciones lógicas con Contactos.................................................. 102.6.2 Operaciones Lógicas con Salidas.....................................................112.6.3 Temporizadores............................................................................ 11

Operaciones de Temporización......................................................... 122.6.4 Comparaciones............................................................................. 122.6.5 Operaciones de Salto y Subrutinas..................................................132.6.6 Operaciones de Transferencia......................................................... 13

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1. Introducción a los Sistemas Digi tales1.1. Sistemas de numeración

1.1.1 Sistema Decimal o Base10:

El sistema de numeración decimal utiliza los símbolos (cifras o números): 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. Según la posición que ocupa, cada cifra tiene distinto valor:valor de posición. Los valores de posición son potencias de 10 de la posición queocupa.

Así el valor 5238 será:

5 x 103 = 5 x 1000 = 50002 x 102 = 2 x 100 = 2003 x 101 = 3 x 10 = 308 x 100 = 8 x 1 = 8

5000 + 200 + 30 + 8 = 5238

Es un sistema de numeración de base 10.

1.1.2 Sistema Binario o Base2:Los sistemas binarios, usados por los sistemas digitales utiliza solamente dos

símbolos: 0, 1. El valor de estas cifras también es función de la posición que ocupa.Así el valor de 10101 será:

1 x 24 = 1 x 16 = 160 x 23 = 0 x 8 = 01 x 22 = 1 x 4 = 40 x 21 = 0 x 2 = 01 x 20 = 1 x 1 = 1

10101 = 16 + 0 + 4 + 0 + 1 = 21

De esta forma la relación de valores en sistema binario (Base2) a sistemadecimal (Base10) es según esta tabla:

1.1.3 Sistema de Numeración Hexadecimal (Base16)El sistema de numeración hexadecimal es un sistema de numeración con base

16, que emplea los símbolos: 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F.

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Cuando se trate de valores binarios grandes, con sólo las cifras 0 y 1, suescritura es muy engorrosa. Por ello, cuando se trate de valores binarios grandes, seemplean los signos del sistema de representación hexadecimal.

En la siguiente figura se encuentra una tabla de correspondencias donde seencuentras las cifras que utiliza el sistema hexadecimal y los valores decimales ybinarios correspondientes.

1.1.4 Codigo BCD:El Código BCD (Binary Coded Decimal, Binario Codificado en Decimal) es un

código binario “con peso”. BCD 8421. Cada 4 cifras binarias representa las 10 posiblescifras de un código decimal. En cada grupo de 4 cifras digitales no se representantodas las posibilidades, sino las cifras de 0 a 9 (siendo los otros valores erróneos parael código BCD).

1.1.5 Códigos Alfanuméricos.Son los códigos utilizados para representar distintos símbolos del alfabeto

tradicional. El más extendido es el código ASCII (American Standard Code forInformation Interchange) de 7 bits (que es el representado en la siguiente tabla),aúnque también es ampliamente utilizado el códigos ASCII de 8 bits.

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1.2. Agrupamiento señales binarias.

1.2.1 BITEl Bit es la unidad de una señal binaria. 1 bit es la menor unidad de información

y puede adoptar los estados “1” ó “0”.

1.2.2 Byte (B)

Un Byte está formado por 8 caracteres binarios sucesivos. Así pues, un bytetiene una longitud de 8 bits.

En un P.L.C. esto permite agrupar en un byte de entrada (EB), un byte desalida (AB) los estados de señal de 8 entradas o 8 salidas. De la misma manera quepara las entradas/salidas, se hablará de byte de marca interna (MB) ó de byte dememoria especial (VB).

1.2.3 Word (W) o PalabraSi se agrupan 2 byte - es decir, 16 bit - formando una unidad, entonces las 16

posiciones binarias forman una palabra. En el P.L.C. los estados de señal de 16entradas o 16 salidas se agrupan en una palabra de entrada (EW), una palabra desalida (AW), una palabra de marca interna (MW), ó en una palabra de memoria

variable (VW).

1.2.4 Double Word (DW) o Doble Palabra.Si finalmente agrupamos 2 palabras, obtenemos una doble palabra que estará

formada por 32 bits.

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Los P.L.C. ´s mas potentes permiten trabajar con dobles palabras de entradas(ED), dobles palabras de salidas (AD), dobles palabras de marcas internas (MD), ódobles palabras de memoria de variables (VD).

2. Mini Autómata Programable. PLC. Siemens S7-200.La CPU S7-200 es un aparato autónomo compacto que incorpora una unidad

central de procesamiento (CPU), la fuente de alimentación, así como entradas y salidasdigitales.

La CPU ejecuta el programa y almacena los datos para la tarea deautomatización o el proceso.

La fuente de alimentación proporciona corriente a la unidad central y a losmódulos de ampliación conectados.

Las entradas y salidas controlan el sistema de automatización. Las entradasvigilan las señales de los aparatos de campo (p.ej. sensores e interruptores)

y las salidas vigilan las bombas, motores u otros dispositivos del proceso. El interface de comunicación permite conectar la CPU a una unidad de

programación o a otros dispositivos. Algunas CPUs S7-200 disponen de dosinterfaces de comunicación.

Los diodos luminosos indican el modo de operación de la CPU (RUN o STOP),el estado de las entradas y salidas integradas, así como los posibles fallosdel sistema que se hayan detectado.

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2.1. Conexión del sistema S7-200

La figura muestra la estructura básica de un Micro-PLC S7-200 que incluye unaCPU S7-200, un PC, el software de programación STEP 7-Micro/WIN y un cable decomunicación.

Para utilizar un PC, se debe disponer de uno de los siguientes equiposadicionales:

Un cable PC/PPI. Un procesador de comunicaciones (CP) y un cable de interface multipunto

(MPI). Una tarjeta de interface multipunto (MPI). El cable de comunicación se

suministra junto con la tarjeta MPI.

2.2. Conexión de los Sensores y Actuadores

Existen distintos modelos de autómatas S7-200, atendiendo al tipo de señal quevan a manejar, ya sea de entrada como de salida. Así se encuentra en el mercado lossiguientes tipos y combinaciones:

Tipos de Tensión de Alimentación: Señal AC 230 Vca Tensión DC 24 Vcc

Tipos de Tensiones de Entrada: Señal AC 230 Vca. (AC) Señal AC 24 Vca. Señal DC 24Vcc. (DC)

Tipos de Tensiones de Salida: Salida a Relé. (Relay) RLY Salida DC 24Vcc. (DC)

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2.3. Tipos de CPU

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2.4.4 Ventana del Editor KOP

2.5. Memoria de datos

La memoria de datos del S7-200 se compone del área de datos y de objetos.El área de datos se divide en una memoria de variables, una imagen de procesode las entradas, una imagen de proceso de las salidas, marcas internas y marcasespeciales. El área de datos es muy flexible, permitiendo accesos de lectura/escritura atodas las áreas de memoria, a excepción de algunas marcas especiales que sólopueden leerse. El acceso a la memoria de datos completa se realiza en forma de bits,bytes, palabras o palabras dobles. Los objetos son direcciones asignadas a elementos,como puede ser p.ej. el valor de un temporizador.

Los objetos abarcan temporizadores, contadores, entradas y salidas analógicas,acumuladores y valores actuales de los contadores rápidos. El acceso a los objetosestá más limitado, puesto que solamente se puede acceder a ellos en función del usoque se les haya previsto.

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2.5.1 Resumen del Área de Datos y Objetos.

2.6. Funciones del S7-200 en programación KOP.

2.6.1 Operaciones lógicas con Contactos.

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2.6.2 Operaciones Lógicas con Salidas

2.6.3 Temporizadores.

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Operaciones de Temporización.Hay disponibles temporizadores TON y TONR con tres resoluciones distintas. La

resolución viene determinada por el número de temporizador. El valor detemporización resulta del valor de contaje multiplicado por la base de tiempo.

Por ejemplo, el valor de contaje 50 en un temporizador de 10 milisegundos(ms) equivale a 500 ms.

2.6.4 Comparaciones

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2.6.5 Operaciones de Salto y Subrutinas.

2.6.6 Operaciones de Transferencia

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