Step7 s7-300 Manual Principiante 2

Prctica 3 Automatizacin Industrial (Curso 2010)

Iniciacin en la programacin con STEP 71 OBJETIVOEl objetivo de esta prctica es la familiarizacin del alumno con el uso de una herramienta profesional para la programacin como es la ofrecida por la casa SIEMENS para las familias S7-300 y S7-400. Ms concretamente, el laboratorio cuenta con autmatas S7-313C y la herramienta de programacin es la versin 5.3 de Simatic Manager. Los autmatas estn conectados cada uno con un computador a travs del bus especfico de Siemens denominado MPI. A su vez, cada autmata lleva asociado una unidad CP-435 que permite la comunicacin mediante el bus de campo industrial PROFIBUS-DP. Simatic Manager es un entorno profesional flexible que permite programar un gran nmero de autmatas de la familia SIEMENS. Para ello est dotado de una potente coleccin de libreras que almacenan las caractersticas especficas HW (perfiles) de cada autmata y los elementos de conexionado para configuraciones en red. Al arrancar el programa, el asistente por defecto permite iniciar una sesin con la configuracin HW para el S7-313C, el modelo a disposicin del alumno en le laboratorio. Dicha configuracin se hace efectiva si se pulsa el botn Finalizar en la ventana del asistente. Adems de los lenguajes de representacin ya conocidos (KOP, AWL y FUP), STEP 7 posee un potente lenguaje grfico denominado S7-GRAPH que permite programar usando directamente Grafcets. Es habitual que el programador realice la codificacin de la parte estndar del automatismo empleando S7-GRAPH para despus efectuar las modificaciones de detalle en ensamblador (AWL). En este curso no se exigir al alumno el conocimiento de S7-GRAPH, si bien se anima al alumno a emplearlo en la realizacin de los trabajos.

2 DIFERENCIAS IMPORTANTES CON EL LENGUAJE STEP 5La programacin en STEP 7 es muy semejante, en lneas generales, a la ya vista para STEP 5 si bien existen algunas diferencias importantes algunas de las cuales se recogen en esta seccin.

2.1 Nomenclatura de bloquesEn la familia de autmatas que emplean STEP 7, los bloques disponibles al usuario cambian de nombre respecto a STEP 5 y, dependiendo del modelo concreto, varan en nmero y funcionalidad. Se citan a continuacin algunos cambios relevantes: Bloques de organizacin: El OB1 sigue siendo el bloque principal en todos los modelos, pero el bloque de arranque completo (paso de STOP a RUN) se cambia a OB100 (arranque completo en caliente). En funcin del modelo que se disponga ser necesario conocer la funcionalidad de otros bloques de organizacin. Esta informacin queda accesible al programador una vez ha definido la configuracin HW desde la propia herramienta. Como ejemplo, el bloque OB35 tiene prioridad 12 (en el modelo 313-C) y se ejecuta cada 100ms

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Prctica 3 Automatizacin Industrial (Curso 2010) interrumpiendo la ejecucin del bloque principal OB1. Pertenece a la categora de alarmas cclicas y puede usarse para programar un estado de emergencia. Funciones: Estos bloques tienen como identificador las letras FC y sirven para descomponer el programa en elementos funcionales o tecnolgicos, facilitando la depuracin y el mantenimiento. Equivalen a los bloques PB de STEP 5. Las funciones pueden ser almacenadas y reutilizadas como libreras. El Simatic Manager lleva incorporado un gran nmero de funciones ya programadas y que estn a disposicin del programador en el catlogo de libreras. Bloques de Funcin: Permiten encapsular elementos ms complejos referidos al automatismo a controlar, teniendo como identificador FB. A diferencia de los bloques FC, pueden programarse con un juego de instrucciones ampliado y tienen que estar asociados obligatoriamente a un bloque de datos (DB). Si se emplea un bloque FC para encapsular el cdigo relativo al funcionamiento de un elemento complejo del sistema (por ejemplo una bomba), el bloque de datos asociado almacenara valores acerca de las propiedades fsicas de la bomba (potencia etc.) evitando as tener que inicializar estos parmetros en el arranque completo OB100. Bloques de datos: No cambian en cuanto a su identificador respecto a STEP 5 (DB) pero pueden estar asociados a bloques FB. En cada momento no puede haber activo ms que un bloque de datos global y un bloque de datos asociado a bloque de funcin (denominado bloque de datos de instancia). Funciones del sistema: Corresponden a funciones que ya vienen programadas en la memoria ROM para cada modelo de autmata. La sintaxis de uso es SFC.

2.2 Formato de constantesA diferencia de STEP5, las constantes numricas adoptan la forma #. La tabla siguiente recoge algunos de los tipos de datos bsicos ms empleados. Nmero 12 100000 AF FF99 FF99AFAF Binario Binario 5min 3seg BCD Tamao Formato (bits) 16 32 8 16 32 16 32 16 16 L# B# W# DW# 2# 2# S5T# C# Rango215231 28 216 232

Ejemplo L 12 L L#10000 L B#16#AF L W#16#FF99 L DW#16#FF99AFAF L 2#0010101 L 2#100101000101 L S5T# 5M3S L C#890

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232 0-9990 seg. 0-999

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Prctica 3 Automatizacin Industrial (Curso 2010) Ntese que las constantes de tiempo para los temporizadores ya no es necesario introducirlas como en STEP 5 (KT X.Y). STEP 7 dispone de un tipo S5TIME (creado para ser compatible con STEP 5) que permite ahora escribir directamente el tiempo en horas, minutos y segundos ajustndose la mejor base de tiempos automticamente. En STEP 5, la sintaxis KT X.Y determina un valor de temporizacin X para una base de tiempos Y. En STEP 7 la sintaxis equivalente es S5T#hHmMsS. As por ejemplo, S5T#5s (STEP 7) equivale a KT 500.0 en STEP 5). En el caso de la carga de contadores, STEP 7 emplea la notacin C# para una constante numrica en BCD, mientras que en STEP 5 era KZ. A destacar tambin que el tipo base LONG es ahora de 32 bits y que no debe confundirse con la instruccin clsica de carga L, pues el formato de la constante numrica debe ir acompaado del smbolo # (por ejemplo L L#1000, copia el nmero 1000 en el registro acumulador ACU-1 rellenando los bits sobrantes hasta 32 con ceros). Finalmente, todos los formatos de datos bsicos sin signo (B, W, DW) necesitan que la constante numrica sea escrita en formato hexadecimal (16#). Por ejemplo el nmero 32 decimal como constante de tamao doble palabra se escribe DW#16#20.

2.3 Nuevos operadoresLa sintaxis de STEP 7 es ms rica que la de STEP 5. Algunos nuevos operadores de uso muy habitual que hay que conocer son: Operador X : Operador binario XOR Nuevos operadores que actan sobre el registro lgico operacional (RLO). o NOT: Modifica el RLO al valor complementario o SET: Pone el RLO a 1 o CLR: Pone el RLO a 0. Los tres argumentos no requieren operandos (el operando implcito es el RLO). Nuevos operadores relativos a flancos: o FP: Flanco positivo (subida) del valor del RLO en el momento de ejecucin de la instruccin. Como consecuencia, el evento flanco positivo se almacena en el RLO. o FN: Flanco negativo (bajada) del valor del RLO en el momento de ejecucin de la instruccin. Como consecuencia, el evento flanco negativo se almacena en el RLO. El Simatic Manager ofrece para lenguaje de contactos (KOP) una gran variedad de elementos grficos y el alumno debe estar familiarizado con los principales. Dentro de las operaciones lgicas destacan los relativos a contactos, flancos, bobinas Set/Reset y conectores. Para las operaciones analgicas hay que conocer el contacto MOVE y el COMPARADOR. Finalmente es necesario saber utilizar los smbolos relativos a temporizadores y contadores. La figura siguiente muestra algunos ejemplos:

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Prctica 3 Automatizacin Industrial (Curso 2010)MflancoExpresin

A1.0

N Mflanco A1.0

A1.0 = Expresin

Expresin

P

A1.0 = Expresin

E1.0Expresin

A1.0

POS

A1.0 = Expresin ( E1.0 )

Mflanco E1.0Expresin

A1.0

NEG

A1.0 = Expresin ( E1.0 )

Mflanco M10.0Expresin

A1.0 NOT

A1.0 = ExpresinM 10.0 = Expresin

#

3 ENTORNO DE PROGRAMACIN SIMATIC MANAGEREl entorno Simatic Manager es un entorno profesional incomparablemente superior al entorno S5Win empleado en las prcticas anteriores para STEP 5. Existen innumerables opciones para la configuracin, simulacin y programacin que no existan en el otro entorno. La versin a disposicin del alumno en el laboratorio de prcticas es la 5.3. Se recomienda al alumno que, al incio de la prctica, dedique un cierto tiempo a navegar por los diferentes mens que ofrece la aplicacin hasta tener claro, al menos, los siguientes conceptos: Como configurar un proyecto nuevo correctamente (SW y HW (PLC: S7313C)). Como crear bloques de programa: Fundamentalmente bloques de tipo OB, FC, FB y DB (de instancia o globales) Como editar los diferentes bloques. Como alternar entre lenguajes AWL, KOP y FUP; como usar correctamente los elementos grficos asociados a operaciones binarias ms comunes en KOP. Como definir una tabla de smbolos y emplear la funcionalidad de completar los identificadores a la hora de programar. Esto permite escribir variables utilizando los caracteres de comienzo del smbolo asociado, lo que facilita mucho la escritura en ensamblador (AWL). Como arrancar y usar correctamente la aplicacin simulador. Hay que conocer al menos los siguientes puntos: o Saber visualizar entadas, salidas, marcas, temporizadores y contadores o Saber ejecutar el cdigo en modo continuo o ciclo a ciclo o Incluir los smbolos de la tabla en la pantalla de simulacin Como transferir el programa (conjunto de bloques) al PLC.

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Prctica 3 Automatizacin Industrial (Curso 2010) Como utilizar adecuadamente la ventana de edicin de bloques: aadir segmentos, comentarios, usar la ventana de depuracin, usar la informacin que proporciona el Simatic Manager acerca del programa desarrollado etc.

Para facilitar esta labor se propone el siguiente ejercicio donde se crea un proyecto paso por paso. 1) Tras abrir el Simatic Manager aparece por defecto la ventana del asistente para la creacin de proyectos (cabe la posibilidad de se haya deshabilitado esta opcin y aparezca directamente el ventana principal tal y como quedo en su anterior uso. Si este es el caso vaya al men Archivo-> Nuevo Proyecto y aparecer la ventana del asistente). 2) En la ventana del asistente pulse Preliminar. Esto mostrar la configuracin HW y SW prevista para el nuevo proyecto (ver Figura 1).

Figura 1. Asistente para la creacin de un proyecto nuevo

En la ventana de la izquierda se indica de forma jerrquica lo siguiente: nombre previsto por defecto para el nuevo proyecto (S7-Pro2 en la figura), la configuracin HW (CPU312C) y la estructura SW de bloques (Programa S7 y mdulo principal OB1). Si se pulsa Siguiente el asistente permitir modificar el modelo del autmata, el conjunto de bloques de operaciones previstos para el proyecto (en funcin del modelo de CPU elegida) y finalmente el nombre y el lugar de almacenamiento en el disco duro. Si pulsa Finalizar en cualquier momento crear el nuevo proyecto con la configuracin predefinida. 3) Cambie la CPU por defecto por la del modelo real en el laboratorio, la CPU 313C. Para ello pulse Siguiente y seleccione en el cajetn la CPU adecuada. 4) Pulse Siguiente y active la casilla OB100 (arranque completo (y tambin ejecutado por el sistema operativo para los eventos que producen arranque en caliente en los S7-300), equiparable al OB21 del autmata S5-95U empleado en las prcticas anteriores). Pulse otra vez Siguiente, elija un nombre para su proyecto y pulse Finalizar tras lo que aparecer la ventana principal (ver Figura 2).

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Figura 2. Ventana principal del Simatic Manager

5) En la parte de la izquierda aparece la configuracin HW y SW de forma similar a la mostrada por el asistente de nuevos proyectos. En la parte de la derecha aparecen los elementos relacionados con el elemento seleccionador en la ventana izquierda. Comprubese esta hecho seleccionando los diferentes iconos (CPU, fuentes, bloques etc.). Una caracterstica importante del entorno Simatic es que posee informacin contextual para casi cualquier icono que aparece en pantalla. Normalmente para acceder a dicha informacin basta con pinchar sobre el objeto con el botn derecho del ratn y seleccionar Propiedades del objeto (el atajo es ALT + ENTER). Como ejemplo, seleccione el icono CPU-313C en la ventana izquierda, pulse ALT + ENTER y Aceptar en el dilogo. Aparecer una nueva ventana con las propiedades de la CPU actual (bloques OB, marcas voltiles (MB0-MB16) etc.). 6) Abra la ventana de edicin para el bloque principal OB1. Para ello seleccione el icono Bloques en parte izquierda y haga doble-click sobre OB1 en la parte derecha de la ventana principal. 7) La ventana de edicin se abre por defecto en modo AWL en el primer segmento del mdulo editado (OB1). Escriba ahora las instrucciones siguientes: U E124.0 = A 124.0 // Comentario de lnea

El Simatic Manager permite aadir comentarios por segmento, bloque y lnea. Para aadir comentarios de lnea hay que emplear el separador // en lugar de ; como en STEP 5. En la figura siguiente se puede ver donde se pueden colocar los diferentes tipos de comentarios (ttulos de bloque y segmento, comentarios de bloque y segmento y comentarios de instruccin).

Figura 3. Diferentes formas de comentar el cdigo en STEP 7

No hay que confundir el ttulo de un bloque con el nombre simblico asociado a dicho bloque. Para ver la diferencia Guarde los cambios en la ventana de edicin (Archivo>Guardar o CTRL+S) y examine el bloque OB1 desde la ventana principal (Pulse con 6

Prctica 3 Automatizacin Industrial (Curso 2010) el botn derecho sobre el bloque y elija Propiedades del Objeto (o simplemente ALT + ENTER)). El nombre simblico es Cycle Excecution, no existe comentario del smbolo y el ttulo y comentario del bloque que se ha escrito desde el editor aparecen en el caja de texto Comentario.

Figura 4. Pgina de propiedades del bloque OB1

8) Cierre la pgina de propiedades y vuelva a editar el bloque OB1. Pruebe a alternar entre los lenguajes KOP, AWL y FUP mediante los atajos CTRL+1, CTRL+2 y CTRL +3 respectivamente (o su equivalente a travs del men Ver). Observe que al cambiar la representacin tambin cambia la ventana de la parte izquierda de la imagen. Por ejemplo, en modo contactos aparecen un sinfn de posibilidades de elementos grficos para KOP. Basta arrastrar cada elemento sobre la zona de edicin correspondiente para colocarlo. Como ejercicio, introduzca un contacto E 124.1 como AND lgico entre E 124.0 y la salida A 124.0. Para ello, expanda la carpeta Operaciones lgicas y arrastre el contacto normalmente abierto entre el contacto E32.0 y la Salida. Rellene el smbolo ??.? con el nombre E 124.1. Guarde los cambios. 9) Para aadir un smbolo al contacto que acabamos de aadir seleccione dicho contacto y presiones ALT+ENTER. Aparece una ventana con la informacin de la tabla de smbolos relativa al bloque editado. En dicha ventana rellene la casilla Smbolo con Entrada, el tipo de dato con BOOL y aada el comentario que ms le guste. Presione Aceptar para finalizar. Observe que al volver al men edicin el smbolo aparece en lugar del nombre sobre el contacto seleccionado. Pruebe ahora a personalizar la informacin que aparece en pantalla pulsando Ver->Mostrar y modificando las opciones activadas por defecto (por ejemplo, puede hacer que aparezca tanto el smbolo como el comentario). 10) Desde el men de edicin puede abrir la tabla de smbolos completa del proyecto seleccionando Herramientas->Tabla de Smbolos (o mediante la combinacin de teclas CTRL+ALT+T). Abra el alumno la tabla y compruebe que el smbolo Entrada aparece asociado a la entrada E32.1. Cierre la ventana y vuelva al men de edicin del bloque OB1. 11) Desde el men edicin aada un segmento nuevo a travs del men Insertar>Segmento (o el atajo de teclas CTRL+R) y elija la opcin AWL (CTRL+2). Una de las caractersticas nuevas del entorno Simatic es que permite completar los identificadores introducidos con aquellos que se encuentran predefinidos en la Tabla de Smbolos. Para ello introduzca las letras U En y presione el men Insertar->Smbolo (o el atajo CTRL+J). Aparecer una lista de todos los smbolos definidos por orden lexicogrfico.

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Prctica 3 Automatizacin Industrial (Curso 2010) Presione ENTER para aceptar la primera opcin. De esta forma no es necesario recordar el nombre completo sino solamente alguna/s de las letras iniciales. Por ello es muy interesante empezar la implementacin con las entradas, salidas y marcas de etapa ya definidas como smbolos y usar la utilidad de completar a la hora de teclear los identificadores. 12) Borre el segmento aadido seleccionando el cajetn donde aparece el texto Segm. 2 en la cabecera del segmento y pulse Suprimir en el teclado. Guarde los cambios y cierre la ventana de edicin. 13) Abra ahora el simulador mediante el men Herramientas->Simular mdulos. 14) Transfiera el cdigo al simulador. Para ello seleccione todos los bloques que aparecen en la parte derecha de la ventana principal (bloques OB100 y OB1) y elija Sistema Destino->Cargar (o el atajo CTRL+L). Es muy importante que la aplicacin de simulacin est abierta. Si el autmata no est conectado y el simulador no est en ejecucin, el entorno dar un error de excepcin al intentar la transferencia. 15) Una ventana de simulacin vaca tiene el aspecto siguiente:

Figura 5. Ventana de simulacin vaca

El entorno de simulacin es completamente configurable y es posible guardar tanto la simulacin actual como la organizacin de ventanas (Entradas, salidas, marcas, contadores etc.) por defecto a travs del men Archivo. Las variables predefinidas habituales pueden mostrarse en pantalla mediante el men Insertar. Para el programa definido en el OB1 elija Insertar->Entrada e Insertar->Salida y configure las ventanas adecuadamente (Entrada EB 124 y salida AB 124). Ejecute el programa activando el cajetn de Run y compruebe que al activar el bit E 124.0 y el bit E 124.1 la salida A 124.0 se pone nivel alto. 16) Guarde la organizacin actual (men Archivo->Guardar organizacin) con el nombre que quiera (la extensin es *.lay). Ahora si elimina todas las ventanas abiertas dentro del simulador siempre puede recuperar dicha configuracin cargando la organizacin guardada (men Archivo->Abrir organizacin). Si lo que se quiere guardar es el programa y la situacin exacta de las variables de simulacin entonces la opcin es Archivo->Guardar PLC (o el atajo CTRL+S). 17) Incluya los smbolos definidos en la tabla de smbolos en la simulacin. Para ello elija como representacin de las entradas una tabla de bits verticales (los smbolos no caben en la ventana de entradas) mediante el men Insertar->Bits verticales en la ventana de simulacin. En el cajetn superior de la nueva ventana escriba EB 32, el byte donde se encuentra el nico smbolo definido hasta el momento. Finalmente incluya la tabla de smbolos mediante la opcin Herramientas->Opciones->Asignar smbolos y asegrese de seleccionar la tabal de smbolos del proyecto correcto (que no ser el que aparezca por defecto en el caso general) (ver Figura 6).

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Figura 6. Seleccin de tabla de smbolos para el simulador.

Recuerde que el icono de smbolos para cualquier proyecto pertenece al objeto Bloques de la ventana izquierda relativa a configuracin por lo que es necesario seleccionar dicho icono. Haciendo doble-click sobre el icono Simbolos adecuado se cargan los smbolos en el simulador. Si se ha realizado esta operacin correctamente, debera aparecer una ventana EB32 como la indicada en la Figura 7.

Figura 7. Smbolo Entrada cargado en el simulador

18) Cierre el simulador y abra nuevamente la ventana de edicin del bloque OB1. El Simatic posee una funcin de ayuda contextual adicional muy poderosa pulsando la tecla F1. Compruebe la herramienta seleccionando cualquier instruccin (o pulsando sobre la lnea con el ratn) y posteriormente seleccionando F1. 18) Cierre la pantalla de ayuda. Desde la ventana de edicin seleccione Herramientas>Datos de referencia->Mostrar y pulse Aceptar. Aparecer otra poderosa herramienta que ofrece el entorno para la depuracin y mantenimiento del cdigo la ventana de Referencias del proyecto actual (ver Figura 8).

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Figura 8. Ventana de referencias de un proyecto.

Compruebe el alumno a travs de las opciones del men Ver como se despliega una gran cantidad de informacin relativa al proyecto actual (variables definidas y ocupacin de la memoria, smbolos definidos y no utilizados, estructura del programa, identificadores sin smbolo).

4 Herramienta de depuracinDe forma similar al entorno de programacin no profesional empleado para la programacin del S5, el Simatic Manager permite la depuracin de un programa en ejecucin mediante la visualizacin de los bloques de cdigo implementados durante la ejecucin del programa tanto en el modo de simulacin como en el de ejecucin real sobre el autmata. La forma ms sencilla de arrancar la depuracin de cada bloque, durante la ejecucin de un programa (bien sea en el autmata o en el simulador), es pulsar las teclas CTRL+F7 desde la ventana de edicin del bloque en cuestin. Esto equivale a la secuencia Test>Observar en el men de dicha ventana.

5 Instrucciones de salto entre bloques y dentro de un mismo bloqueExisten diferencias sustanciales en STEP 7 respecto a las instrucciones de control del flujo de ejecucin en STEP 5. En esta seccin se enumeran los operadores principales en STEP 7 que permiten interrumpir la ejecucin secuencial del cdigo. stas son: UC (unconditional call): Salta incondicionalmente al bloque indicado como operando (i.e UC FC1) CC (conditional call): Si el RLO vale 1 salta al bloque indicado como operando (i.e. CC FC1). CALL : Equivale a UC para funciones sin parmetros. Es obligatorio usar CALL para llamadas a bloques de funcin (FB) o funciones con parmetros (FC). SPA : Salto absoluto dentro del bloque a la etiqueta indicada como operando (i.e SPA FIN). En STEP 5 esta instruccin permita el salto interbloques (i.e SPA PB1). En STEP 7 las instrucciones SP quedan reservadas para movimientos dentro del bloque donde son invocadas. SPB : Salto condicionado dentro del bloque. Si el RLO vale 1 en el momento de la ejecucin de esta instruccin, el flujo de control salta a la etiqueta utilizada como operando, que tiene que existir obligatoriamente (e.g. SPB FIN ira a la instruccin que empezara por FIN: dentro del bloque). 10

Prctica 3 Automatizacin Industrial (Curso 2010) BE / BEA: Finalizacin del bloque y retorno al punto de llamada en el bloque invocante. El editor coloca automticamente una instruccin BE (ahora no visible en el bloque de edicin) al final de cada bloque (en el editor S5Win dicha instruccin apareca explcitamente en el cdigo durante la programacin). La instruccin BEA es la versin equivalente de BE para uso del programador. BEB: Finalizacin condicionada del bloque. Si el RLO vale 1 en el momento de la ejecucin de la instruccin, el sistema retorna al punto de llamada del bloque invocante y continua con la siguiente instruccin.

Ejercicio PrcticoPara practicar con el entorno Simatic Manager se propone el control del sistema siguiente analizado en clase de teora en profundidad: Implemntese una mquina de estados reconocedora de la secuencia de caracteres binarios 101. La entrada la realizar el operario de forma manual a partir de uno de los interruptores de la periferia integrada. La entrada ser validada cada 3 segundos.

1 Descripcin del montajeEl PLC a disposicin del alumno har el papel de reconocedor y existir una sola entrada de datos (E 124.0) operada por el propio alumno mediante el interruptor correspondiente con la interpretacin natural de nivel alto->1 y nivel bajo->0. La validacin de los datos estar controlada por el propio autmata y ser cada 3 segundos por dato. Cada vez que se admita un dato como vlido se activar la salida A 124.0 durante un segundo, para avisar al operario de que el dato se ha ledo correctamente. Al caer la salida el operario tendr todava 2 segundos para introducir el nuevo valor. Al terminar el proceso el nmero de secuencias 101 encontradas se almacenarn en el byte AB 125 (y, por tanto, se iluminarn los leds correspondientes en la periferia integrada). El ciclo termina cunado se hayan ledo un nmero de caracteres N determinados al inicio del ciclo (por ejemplo N = 10). En ese momento se muestra el nmero de secuencias detectadas en el byte AB 125. El sistema debe contar con un pulsador P_ON disparado por flanco para arrancar la cuenta y un pulsador de RESET para reiniciar el proceso en cualquier momento. Hasta que no se pulse RESET no se considerar el ciclo terminado, con lo que la palabra AW 125 seguir conteniendo el resultado del ltimo ensayo hasta entonces. Para una mejor estructuracin de la implementacin, se emplear un bloque de datos global para almacenar el tiempo de validacin entre datos (3 segundos) y el nmero de caracteres totales a leer (por ejemplo 10 bits). La mquina de estados subyacente es la que se ha vista en clase y tiene un diagrama de transicin como el de la figura 9.

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0/0 1/0

1/0 0/0

NADA

1 0/0 1/1

10

Figura 9. Mquina de Mealy para el reconocimiento de una secuencia 101.

2 Estructura de BloquesDe acuerdo con lo visto en las prcticas anteriores, se recuerda al alumno que la programacin estructurada es un principio bsico para implementar la programacin de los automatismos de mando. Una buena descomposicin del cdigo en bloques relativos a partes claramente diferenciadas del sistema a controlar es fundamental para: Permitir la depuracin y seguimiento del cdigo Permitir el uso de tcnicas estndar de programacin as como la reutilizacin de repositorios de bloques ya existentes en la forma de libreras de bloques. En esta prctica ser obligatoria la estructuracin siguiente: OB1 y OB100: Boque principal y de arranque completo. FC1: Bloque relativo a la parte secuencial del automatismo (activacin de etapas). FC2: Bloque relativo a los actuadores. FC3: Bloque relativo a la deteccin de flancos. FC4: Bloque que lanza el temporizador para la validacin de datos. DB1: Bloque de datos global con la informacin del nmero de caracteres total de la secuencia de entrada (10 bits) y del tiempo de validacin (3s). Antes de comenzar la codificacin, el alumno debe decidir si transformar la mquina de estados de la figura anterior en una mquina de Moore o si se puede trabajar con el diseo de mquina que aparece en la figura superior. Responda al profesor de prcticas convenientemente justificando la respuesta.

3 Detalles de implementacinEl bloque OB1 hace llamadas incondicionales al resto de bloques excepto al generador de la seal de tiempo de validacin que se arranca tras pulsar P_ON estando el sistema en reposo.CALL "Flancos" CALL "Secuencial" CALL "Actuadores" U "P_ON (flanco) y Reposo" CC "Temp. de Validacion" .Figura 10. Detalle del bloque OB1

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Prctica 3 Automatizacin Industrial (Curso 2010) El bloque de validacin de datos (FC4) puede ser una seal peridica S1 como la que aparece en la figura a continuacin:S1 3 3 3

que puede implementarse con la siguiente instruccin en KOP :S1 T1 SV S1 S5T#3s T Q

Se puede entonces utilizar el flanco de subida de S1 para la activacin de la luz (seal A 124.0 que indica que se ha ledo correctamente del dato (E 124.0) y que dura un segundo) y el flanco de bajada de S1 como evento de lectura del dato. La cuenta del nmero de caracteres ledos la llevar un contador descendente que sea arrancar con el valor inicial que se encuentra en el bloque de datos global DB1 y se decrementar con el flanco de bajada de la seal de control S1. De esta manera se puede usar el valor lgico falso del contador como condicin de lectura de todos los caracteres. El bloque de datos global DB1 una vez definidos los dos valores (nmero de bits a leer y tiempo de validacin) debera tener un aspecto como el de la figura:

Figura 11. Bloque de Datos DB1

4 Normas para la realizacin de la prcticaEsta prctica se realizar en el laboratorio dispuesto a tal efecto situado en la primera planta. Para la realizacin de la misma ser necesario: 1) GRAFCET nivel 2 equivalente a la mquina de estados empleada en el control 2) Implementacin del reconocedor de bits en STEP 7. Para ello ser de obligatorio cumplimiento: a. Estructuracin del cdigo: De acuerdo con lo expuesto en los puntos 2 y 3.

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Prctica 3 Automatizacin Industrial (Curso 2010) b. Documentacin: Ser imprescindible emplear una tabla de smbolos apropiada y utilizar abundantes comentarios (obligatorio para todos los programas a realizar durante el curso. c. Simulacin en el ordenador, terminado el programa, as como manejo de las tcnicas bsicas de depuracin que ofrece la herramienta. El profesor deber comprobar el correcto funcionamiento del programa. Posteriormente se realizar una demostracin sobre el autmata, siendo el alumno el que se encargue de ir introduciendo manualmente los bits a reconocer. La versin definitiva del cdigo, junto con el GRAFCET (nivel 2) y la tabla de smbolos, se entregarn al comienzo de la siguiente prctica.

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