Sistemas de automatizacin S7 - 200Es un PLC que pertenece a la gama de sistemas de automatizacin pequeos (micro PLC). Gracias a su diseo compacto, su bajo costo y su amplio juego de operaciones, los sistemas de automatizacin S7 200 son ideales para controlar tareas sencillas.CPU 221CPU 222

CPU 224. La CPU Compactade Altas PrestacionesCPU 226 Altas Prestaciones en ComunicacionesCPU 226 XM, con doble memoria

Protocolos de comunicacin soportados por las CPUs S7-200 Interfaz punto a punto (PPI) Interfaz multipunto (MPI) PROFIBUSBasndose en la intercomunicacin de sistemas abiertos (OSI) de la arquitectura de siete capas, estos protocolos se implementan en una red token ring (red de anillo con testigo) conforme al estndar PROFIBUS, definido en la Norma Europea EN 50170. Se trata de protocolos asncronos de caracteres que utilizan un bit de inicio, ocho bits de datos, un bit de paridad par y un bit de parada. Los bloques de comunicacin dependen de los caracteres especiales de inicio y de parada, de las direcciones de estacin de fuente y de destino, de la longitud de los bloques y de la suma de verificacin para garantizar la integridad de los datos. Los protocolos se pueden utilizar simultneamente en una red sin que interfieran entre s, con la condicin de que usen una misma velocidad de transferencia.Ethernet tambin est disponible para la CPU S7-200 con los mdulos de ampliacin CP243-1 y CP243-1 IT.

Protocolo PPIPPI es un protocolo maestro-esclavo. Los maestros envan peticiones a los esclavos y stos responden. Los esclavos no inician mensajes, sino que esperan a que un maestro les enve una peticin o solicite una respuesta.Los maestros se comunican con los esclavos va un enlace compartido que es gestionado por el protocolo PPI. El protocolo PPI no limita el nmero de maestros que se pueden comunicar con un mismo esclavo Sin embargo la red no puede comprender ms de 32 maestros. Estando en modo RUN, algunas CPUs S7-200 pueden actuar de estaciones maestras en la red si est habilitado el modo maestro PPI en el programa de usuario. Una vez habilitado el modo maestro PPI, las operaciones Leer de la red (NETR) y Escribir en la red (NETW) se podrn utilizar para leer de o escribir en otros equipos S7-200. Mientras acta de maestro PPI, el S7-200 sigue respondiendo en calidad de esclavo a las peticiones de otros maestros.

Ejemplo de redes PPIRed PPI multimaestroRed PPI monomaestromaestroRed PPI monomaestroHMI (por ejemplo un TD 200)maestroSoftware Step 7 MicroWin MaestroHMI: MaestroSoftware Step 7 MicroWin S7 200S7 200S7 200

EQUIPO NECESARIO PARA UNA COMUNICACIN EN MODO PPISoftware Step 7 MicroWin 4.0

El protocolo MPI soporta la comunicacin maestro-maestro y maestro-esclavo. Para comunicarse con una CPU S7-200, STEP 7-Micro/WIN establece un enlace maestro-esclavo. El protocolo MPI no sirve para comunicarse con una CPU S7-200 que acte de maestra. Los aparatos de la red se comunican a travs de enlaces separados (gestionados por el protocolo MPI) entre dos aparatos cualquiera. La comunicacin entre los aparatos se limita la cantidad de enlaces que soportan la CPU S7-200 o el mdulo EM 277. Red MPIProtocolo MPI

Protocolo PROFIBUS

El protocolo PROFIBUS se ha diseado para la comunicacin rpida con unidades perifricas descentralizadas (E/S remotas). Hay numerosos aparatos PROFIBUS ofrecidos por diversos fabricantes. Estos aparatos abarcan desde mdulos sencillos de entradas o salidas hasta controladores de motores y sistemas de automatizacin (autmatas programables). Por lo general, las redes PROFIBUS incorporan un maestro y varios esclavos. La configuracin del maestro permite detectar los tipos de esclavos conectados, as como sus respectivas direcciones. El maestro inicializa la red y verifica si los esclavos coinciden con la configuracin. Continuamente, el maestro escribe los datos de salida en los esclavos y lee de all los datos de entrada. Una vez que un maestro DP haya configurado correctamente a un esclavo, ste ltimo le pertenecer. Si hay otro maestro en la red, tendr apenas un acceso muy limitado a los esclavos del primer maestro.

Ejemplo de redes PROFIBUS

El S7-200 relaciona el programa con las entradas y salidas fsicas. El funcionamiento bsico del S7-200 es muy sencillo:

El S7-200 lee el estado de las entradas. El programa almacenado en el S7-200 utiliza las entradas para evaluar la lgica. Durante la ejecucin del programa, el S7-200 actualiza los datos. El S7-200 escribe los datos en las salidas.Funcionamiento bsico del S7 - 200

Leer las entradas: el S7-200 copia el estado de las entradas fsicas en la imagen del proceso de las entradas.

Ejecutar la lgica de control en el programa: el S7-200 ejecuta las operaciones del programa y guarda los valores en las diversas reas de memoria.

Procesar las peticiones de comunicacin. El S7-200 ejecuta las tareas necesarias para la comunicacin.

Efectuar el autodiagnstico de la CPU: el S7-200 verifica si la memoria del programa y los mdulos de ampliacin estn trabajando correctamente.

Escribir en las salidas: los valores almacenados en la imagen del proceso de las salidas se escriben en las salidas fsicas.Ciclo del S7 - 200

Ejecucin Cclica del ProgramaComienzo del Ciclo de AutmataCiclo de la CPU max. 300 ms

Imgenes de Proceso : :A E2.0= A4.3 : : : :

LENGUAJES DE PROGRAMACIN DISPONIBLES PARA S7 - 200El S7 200 dispone de dos juegos de operaciones bsicas. SIMATIC e IEC 1131 - 3

El editor KOP visualiza el programa grficamente, de forma similar a un esquema de circuitos. Los programas KOP hacen que el programa emule la circulacin de corriente elctrica desde una fuente de alimentacin, a travs de una serie de condiciones lgicas de entrada que, a su vez, habilitan condiciones lgicas de salida. Los programas KOP incluyen una barra de alimentacin izquierda que est energizada. Los contactos cerrados permiten que la corriente circule por ellos hasta el siguiente elemento, en tanto que los contactos abiertos bloquean el flujo de energa.

La lgica se divide en segmentos (networks). El programa se ejecuta un segmento tras otro, de izquierda a derecha y luego de arriba a abajo. Editor KOP de MicrowinEjemplo de programa KOP

ContactosContacto N.A. con un 1 lgico el contacto se cierra.Contacto N.C. con un 1 lgico el contacto se abre.Estos elementos de programacin se encuentran en el icono contactos del software step 7 microwin v.40

Representa la salida del bloqueEste elemento de programacin se encuentran en el icono bobinas del software step 7 microwin v.40Salidas

Operaciones Lgicas AND, OR

Operacion lgica EXORExor

TON: La operacin Temporizador como retardo a la conexin cuenta el tiempo al estar activada (ON) la entrada de habilitacin (IN). Si el valor actual del conteo del temporizador seleccionado es mayor o igual al valor de preseleccin (PT), se activar el bit de temporizacin (bit T).El valor actual del temporizador como retardo a la conexin se borra cuando la entrada de habilitacin (IN) est desactivada (OFF).

TemporizadoresIN : entrada de habilitacinPT : tiempo de preseleccinTxxx : nmero del temporizadorLa resolucin viene determinada por el nmero del temporizador que muestra la tabla siguiente. El valor actual resulta del valor de contaje multiplicado por la base de tiempo. 1ms 32,767 s T32, T96 10ms 327,67 s T33-T36, T97-T100 100ms 3276,7 s T37-T63, T101-T255Resolucin Valor mximo N de temporizador

Ejemplo Funcionamiento: al aplicar un 1 lgico en I0.0 (contacto cerrado), se activa el temporizador T33 y comienza el conteo, cuando se alcanza el tiempo preseleccionado (2 segundos) se activa el bit de temporizacin T33 (se cierra el contacto T33), forzando a 1 el bit de salida Q0.0 (se activa la salida Q0.0)Tiempo de temporizacinI0.0CronogramaT33 (conteo)2 (s)T33 (bit), Q0.0Conteo = 200

Ejemplo Tiempo de temporizacinFuncionamiento: al aplicar un 1 lgico en I0.0 (contacto cerrado), se activa el temporizador T37 y comienza el conteo, cuando se aplica un 0 lgico en I0.0 antes que se alcance el tiempo preseleccionado la cuenta se hace cero nuevamente hasta que nuevamente haya un 1 en I0.0 y permanezca en ese estado hasta alcanzar el tiempo preseleccionado (5 segundos) en ese momento se activa el bit de temporizacin T37 (se cierra el contacto T37), forzando a 1 el bit de salida Q0.0 (se activa la salida Q0.0). CronogramaI0.0Mximo valor 327675 (s)5 (s)T37 (conteo)T37 (bit), Q0.0Conteo = 50

TONR: La operacin Temporizador como retardo a la conexin con memoria cuenta el tiempo al estar activada (ON) la entrada de habilitacin (IN). Si el valor actual del conteo del temporizador seleccionado es mayor o igual al valor de preseleccin (PT), se activar el bit de temporizacin (bit T).El valor actual del conteo se mantiene an cuando la entrada esta desactivada (OFF). El temporizador como retardo a la conexin con memoria sirve para acumular varios perodos de tiempo de la entrada en ON. Para borrar el valor actual del temporizador se utiliza la operacin Poner a 0 (RESET). El temporizador contina contando tras haber alcanzado el valor de preseleccin y para de contar cuando alcanza el valor mximo de 32767.

IN : entrada de habilitacinPT : tiempo de preseleccinTxxx : nmero del temporizador 1ms 32,767 s T0, T64 10ms 327,67 s T1-T4, T65-T68 100ms 3276,7 s T5-T31, T69-T95Resolucin Valor mximo N de temporizador

Ejemplo Cronograma0.6 (s)0.4 (s)1 (s)Conteo = 100Conteo = 60T1 (conteo)T1 (bit), Q0.0I0.1 (reset)I0.0

TOF: La operacin Temporizador como retardo a la desconexin, se utiliza para retardar la puesta a 0 (OFF) de una salida durante un perodo determinado tras haberse desactivado (OFF) una entrada. Cuando la entrada de habilitacin se activa (ON), el bit de temporizacin se activa (ON) inmediatamente y el valor actual se pone a 0. Cuando la entrada se desactiva (OFF), el temporizador cuenta hasta que el tiempo transcurrido alcanza el valor de preseleccin. Una vez alcanzado ste, el bit de temporizacin se desactiva (OFF) y el valor actual detiene el contaje. Si la entrada est desactivada (OFF) durante un tiempo inferior al valor de preseleccin, el bit de temporizacin permanece activado (ON). Para que la operacin TOF comience a contar se debe producir un cambio de ON a OFF.IN : entrada de habilitacinPT : tiempo de preseleccinTxxx : nmero del temporizador 1ms 32,767 s T32, T96 10ms 327,67 s T33-T36, T97-T100 100ms 3276,7 s T37-T63, T101-T255Resolucin Valor mximo N de temporizador

Ejemplo Funcionamiento: al activar I0.0, se pone a 1 inmediatamente el bit de temporizacin T33 (y se activa la salida Q0.0), al desactivar I0.0, comienza el conteo del temporizador, cuando la cuenta alcanza el valor de preseleccin (1 segundo), se pone a 0 el bit de temporizacin T33 (y se desactiva la salida Q0.0). Como se puede apreciar en el cronograma, si la entrada de habilitacin esta desactivada (OFF) durante un tiempo inferior al de preseleccin (0.8 seg < 1 seg) el bit de temporizacin T33 permanece activado (ON) haciendo que la salida Q0.0 permanezca activadaT33 (bit), Q0.0T33 (conteo)Conteo = 100I0.01 (s)0.8 (s)Cronograma

Retardo a la conexin - desconexin usando temporizador TON y TOFCombinando adecuadamente un temporizador TON (retardo a la conexin) y un temporizador TOF (retardo a la desconexin), se puede realizar el retardo a la conexin y desconexin de una salida determinada.Ejemplo I0.0T37 (conteo) Cuenta = 50 T37 (bit) T38 (conteo) Cuenta = 80 T38 (bit) Q0.05(s) 8(s) Cronograma

Autoretencin o enclavamiento: la autoretencin es una manera clsica de puesta en marcha de casi todos los dispositivos industriales. Esta estructura de contactos entrega una solucin a muchos problemas de programacin. Lo que hace bsicamente es memorizar el estado de una entrada aunque esta haya desaparecido. Se puede apreciar que al activar I0.0 se activar tambin la salida Q0.0. Lo que produce que el contacto asignado con la misma variable Q0.0 se active tambin. As entonces la salida queda energizada mediante los contactos I0.0 y Q0.0. Al desactivar I0.0 se mantendr activada la salida pues sigue recibiendo energa mediante el contacto Q0.0. A esta situacin se le denomina comunmente enclavamiento.I0.0Q0.0Cronograma

Retardo a la desconexin usando temporizador TONI0.0CronogramaT37 (conteo)Q0.03 (s)T37 (bit)Cuenta = 30

Funcionamiento: al activar I0.0 (aplicar un 1 lgico), se activa de inmediato la bobina Q0.0, se produce el enclavamiento a travs del contacto Q0.0. Si se desactiva I0.0 (aplicar un 0 lgico), el enclavamiento se mantiene hasta que transcurra el tiempo seleccionado para el temporizador (para este ejemplo 3 segundos), pues en ese momento se pone a 1 el bit de temporizacion T37, como el contacto T37 es normalmente cerrado al activarse este se abre, lo que provoca que se corte la lnea de energa a Q0.0 (se apaga la salida Q0.0).

Retardo a la conexin - desconexin usando temporizadores TON I0.0T50 (conteo) Conteo = 50 T50 (bit) T51 (conteo) Conteo = 80 T51 (bit) Q0.05(s) 8(s) Cronograma