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    Spanish database on PLC programming techniques and HMI interface design

    PLC, DCS, HMI and SCADA product application technical articles
    leigehong
    En este artículo, continuamos nuestra discusión sobre los diferentes tipos de bloques de organización en los PLC de Siemens. Esta vez, hablaremos sobre el OB121 o la interrupción por errores de programación en el portal Tia.
    Contenido:
    ¿Qué son las interrupciones por errores de programación OB121? Ejemplos de errores de programación. ¿Qué sucederá si se detecta un error de programación? Simulación de un error de programación en el portal TIA. ¿Cómo puede ser útil el OB121 contra los errores de programación? Conclusiones. ¿Qué son las interrupciones por errores de programación (OB121)?
    El OB121 es un bloque de organización que será llamado por el sistema operativo del PLC si ocurre un error de programación mientras se ejecuta su lógica. Tenga en cuenta que no estamos hablando de un error de programación que será detectado por el compilador al intentar descargar su lógica en su PLC. Consulte la imagen 1.

    Imagen 1: el compilador detectará algunos errores de programación
    Como puede ver en la última imagen, hay un error de programación en la lógica de mi PLC; faltan algunos operandos en la entrada y salida de la Red 1. Pero el compilador detectó este error incluso antes de descargar la lógica en el PLC. El error de la imagen 1 no es del tipo de error de programación que puede provocar la necesidad de llamar al OB121.
    Los errores en su programa de PLC que el compilador no puede encontrar, pero que pueden causar problemas en su lógica mientras el PLC está en funcionamiento, son los errores de programación a los que nos referimos. Estos errores activarán una llamada al OB121 por parte del sistema operativo.
    Ejemplos de errores de programación
    A continuación, se muestran algunos ejemplos de errores en la lógica de su PLC que pueden causar errores de programación:
    Se excedió la profundidad máxima de anidamiento de las llamadas de bloque. Ha utilizado un puntero NULL para direccionar un operando. Instrucción desconocida. La cadena direccionada tiene información de longitud incorrecta. Error de longitud de área al leer. Error de longitud de área al escribir. Error en el n.º de temporizador. Acceso a una BD que no está cargada; el número de BD se encuentra en el área permitida. La BD no existe. Estos errores y muchos más pueden provocar errores de programación en su PLC. Puede consultar la sección de Ayuda del TIA Portal para saber qué otras razones pueden provocar errores de programación del PLC.
    ¿Qué sucederá si se detecta un error de programación?
    Cuando su PLC detecta un error de programación, puede ocurrir uno de tres eventos.
    Su PLC mostrará un error y pasará al modo STOP. Su PLC mostrará un error pero seguirá ejecutando su lógica. Su PLC mostrará un error y luego intentará resolver este error. Estos tres eventos dependerán básicamente de la programación de su PLC. Es decir, su código decidirá cómo se comportará el sistema operativo al detectar un error de programación.
    Simulación de un error de programación en TIA Portal
    Para comprender mejor cómo se comportará el PLC, crearemos un programa simple donde provocaremos un error de programación y luego veremos qué sucederá. Vea la imagen 2.

    Imagen 2: lógica de programa simple
    La lógica que creamos es muy simple: cuando se ha habilitado InitiateProgError, el valor 126 se moverá al área DB52.DBW16. Tenga en cuenta que no hemos creado DB52, por lo que ese será nuestro error de programación. Tenga en cuenta que este error no se detectará durante la compilación o la descarga en el PLC. Vea las imágenes 3 y 4.

    Imagen 3: error no detectado por el compilador
    Vea cómo se compiló correctamente el bloque, aunque incluía un error de programación.

    Imagen 4: bloque descargado en el PLC
    Nuevamente, el bloque se descargó en el PLC con un error de programación.
    Ahora, simulemos nuestro programa de PLC y veamos qué sucederá. Vea la animación 1 para la simulación del código del PLC.

    Animación 1
    Como puede ver en la animación anterior, el LED de ERROR del PLC parpadeará en rojo durante unos segundos y luego el PLC pasará al modo STOP.
    Vaya al diagnóstico en línea del PLC para ver qué sucedió. Vea la imagen 5.

    Imagen 5: diagnóstico en línea del PLC
    Lo que vio en la animación es exactamente lo que ve en la imagen anterior. Se pueden mencionar en 3 pasos:
    El PLC detecta el error de programación que es OB52 no cargado. El sistema operativo activará la llamada al OB121, pero no hay ningún OB121 creado en nuestra lógica. Cuando el PLC descubre que no hay ningún OB121 creado en nuestra lógica, el sistema operativo iniciará una solicitud STOP. Y el PLC pasará al modo STOP. ¿Cómo puede ser útil el OB121 contra los errores de programación?
    Agreguemos un OB121 a nuestro código de PLC y veamos cómo cambian las cosas. Vea la imagen 6.

    Imagen 6: Cómo agregar un OB121
    Después de crear y agregar el OB121 a nuestra lógica de PLC, veamos qué sucederá en la simulación.
    Tenga en cuenta que no hemos escrito ninguna lógica de PLC dentro del OB121. Vea la animación 2.

    Animación 2
    Como puede ver en la animación 2, cuando se activa InitiateProgError, el LED de ERROR del PLC parpadeará en rojo, pero el PLC seguirá funcionando.
    Esto significa que el PLC no entrará en modo STOP. Revisemos los diagnósticos en línea para ver qué sucedió realmente. Vea la imagen 7.

    Imagen 7: el error no provocó la detención del PLC
    En la imagen se puede ver que el PLC detecta el error pero no entra en modo STOP. Omitirá este error, continuará el ciclo y comenzará de nuevo desde el principio.
    Cuando llegue al error nuevamente, lo detectará nuevamente y emitirá una alarma en los diagnósticos. Omitirá el error y continuará. Eso significa que el PLC emitirá la misma alarma en cada ciclo de escaneo. Y es por eso que en la imagen se ve que el evento sigue activándose y la alarma se repite en cada ciclo de escaneo.
    Por lo tanto, tener un OB121 vacío le brindará el beneficio de mantener el PLC en funcionamiento y, por extensión, mantener su proceso en funcionamiento.
    Pero hay más que podemos hacer, podemos intentar detectar este error y eliminarlo. Además, podemos intentar mostrar el tipo de error de programación detectado.
    Determinar el tipo de error
    El OB121 tiene un identificador de ID de falla interno que podemos usar para mostrar el tipo de falla, tal vez como una alarma en una HMI. Dentro del OB121 crearemos una instrucción MOVE simple, donde enviaremos la entrada Fault_ID del OB121 a un área de memoria definida dentro de nuestra base de datos global. Ver imagen 8.

    Imagen 8: Identificación del tipo de error
    Como puede ver en la imagen anterior, cuando ocurre el error de programación, el Fault_ID se enviará a Data.ProgErrorID. Ver imagen 9.

    Imagen 9: Error de programación Fault_ID
    Puede ver que el ID de falla es 3A. Si consulta la ayuda del TIA Portal, puede encontrar el significado de esta falla.
    3A: Acceso a una base de datos que no está cargada; el número de base de datos se encuentra en el área permitida.
    Captura del error
    Esto simplemente significa intentar resolver el error de programación del PLC después de haber identificado la razón. Esto dependerá principalmente de cuál es el error y cómo desea manejarlo. Simplemente simularemos una solución al error para ver cómo se comportará el PLC.
    La solución real para el error que creamos será simplemente crear el DB52 o usar un bloque de datos que ya esté creado.
    Pero para el bien de la simulación, simplemente agregaremos un contacto simple que se abrirá cuando ocurra el error de programación para capturar este error. Vea las imágenes 10 y 11.

    Imagen 10: Captura del error
    Siempre que se llame a OB121, se establecerá CatchError.

    Imagen 11: eliminar el error
    Siempre que se llame a OB121, se activará CatchError y se utilizará para detectar el error de programación en la red 1. Consulte la animación 3 para ver la simulación del PLC.

    Animación 3
    En la animación anterior, puede ver que cuando se activa InitiateProgError, el PLC entrará en error por un momento, luego el error se borrará y el PLC estará en modo RUN todo el tiempo.
    Conclusión
    El solo hecho de tener un OB121 vacío en su lógica garantizará que su PLC no entre en modo STOP si hubo un error de programación en su código. Luego puede usar el OB121 para identificar también el error y resolverlo.
    leigehong
    Este artículo trata sobre un sistema de control de tráfico en cruces en T con la ayuda de una lógica de escalera de PLC que utiliza un comparador para el funcionamiento de las luces.
    Sistema de control de tráfico en cruces en T
    La función del sistema de control de tráfico en cruces en T consta de tres grupos de segmentos. Mediante la lógica de funcionamiento del comparador, controlamos el sistema de semáforos.

    Primer segmento:
    En el primer segmento, se permite el tráfico en el carril 1 y se detienen los carriles 2 y 3. Aquí, en este segmento, se enciende la luz verde (Verde 1) del carril 1 y se encienden las luces rojas (Rojo 2) del carril 2 y (Rojo 3) del carril 3. Este período continúa durante quince segundos.
    Segundo segmento:
    En el segundo segmento, se permite el tráfico en el carril 2 y se detienen los carriles 1 y 3. Aquí, en este segmento, se enciende la luz verde (Verde 2) del carril 2 y se encienden las luces rojas (Rojo 1) del carril 1 y (Rojo 3) del carril 3. Este período continúa durante quince segundos.
    Tercer segmento:
    En el tercer segmento, se permite el tráfico del carril 3 y se detienen los carriles 1 y 2. Aquí, en este segmento, se enciende la luz verde (Verde 3) del carril 3 y se encienden las luces rojas (Rojo 1) del carril 1 y (Rojo 2) del carril 2. Este período continúa durante quince segundos.
    Después de la ejecución de los tres segmentos, la secuencia de operaciones comienza nuevamente y se repite de forma continua.
    Descripción de entradas y salidas
    En este proyecto de PLC, utilizamos 2 entradas, 6 salidas, 2 memorias y 1 temporizador de retardo de encendido.
    S.No Símbolo Descripción 1 Yo 0.0 COMENZAR 2 Yo 0.1 DETENER 3 M 0,0 MEMORIA 4 M 0,1 MEMORIA 1 5 Q 0.0 VERDE 1 6 Q 0,1 ROJO 1 7 Q 0,2 VERDE 2 8 Q 0,3 ROJO 2 9 Q 0,4 VERDE 3 10 Q 0,5 ROJO 3 11 DB1 TEMPORIZADOR DE RETARDO DE ENCENDIDO Programación del PLC y su explicación
    1. Cuando se presiona el botón INICIO (I 0.0), se activa la MEMORIA (M 0.0). Esta M 0.0 es la memoria principal que se utiliza para ejecutar todos los procesos del programa. Dado que está bloqueada, solo estará activada. Si se presiona DETENER (I 0.1), todo el proceso se detendrá en cualquier momento.

    2. Una vez que se activa la MEMORIA, se activa el TEMPORIZADOR DB1 que controla la sincronización de la intersección de tráfico. En este temporizador, establecemos el tiempo preestablecido de 45 segundos. Una vez que el temporizador alcanza el tiempo preestablecido que activa la MEMORIA 1 (M 0.1) y este M 0.1 también reinicia el temporizador según la lógica y ejecuta el ciclo de forma continua.
    3. A continuación, el comparador desempeña un papel importante en el control de la intersección de tráfico. En primer lugar, se activa la salida VERDE 1 (Q 0.0) según la lógica. Aquí usamos Menor o igual que el comparador. En esta lógica, Q0.0 estará en el estado ENCENDIDO desde 0 segundos hasta 15 segundos. Después de eso, pasará al estado APAGADO
    4. A continuación, para la salida ROJA 1 (Q0.1), usamos Mayor o igual que para que funcione. Q0.1 estará en estado ON desde 15 segundos hasta 45 segundos. Estará en estado OFF cuando Q0.0 esté en estado ON.
    5. Luego, para la salida VERDE 2 (Q0.2), usamos Menor o igual a y Mayor o igual a para esta salida. Ambas funciones de comparación se conectaron en conexión lógica en serie con la salida. En este caso, Q0.2 estará en estado ON desde 16 segundos hasta 30 segundos según la condición.
    6. Luego, para la salida ROJA 2 (Q0.3), también usamos Menor o igual a y Mayor o igual a para realizar la operación. Los comparadores se conectaron en conexión paralela con la salida. Esta salida estará en estado ON desde 0 segundos hasta 15 segundos y desde 30 segundos hasta 45 segundos. Entre 15 segundos, estará en estado OFF solo porque en ese momento Q0.2 está en estado ON.
    7. Luego, para la última salida VERDE 3 (Q0.4), usamos Mayor o igual para que funcione. Según la lógica condicional, estará en estado ENCENDIDO desde 30 segundos hasta 45 segundos. Antes de este tiempo, estará en estado APAGADO.
    8. Finalmente, la salida ROJA 3 (Q0.5). Aquí usamos Menor o igual para que funcione para ejecutar la lógica del PLC. Estará en estado ENCENDIDO desde 0 segundos hasta 30 segundos, luego estará en estado APAGADO.
    Conclusión
    Entonces, de esta manera, el control de tráfico de la intersección en T dado se ejecuta mediante la función de comparación con la lógica del PLC. Podemos controlar la lógica del tráfico con la ayuda de la lógica del PLC de muchas maneras y esta es también una de ellas.
    leigehong
    Cuando trabaja con un PLC, necesita saber qué tipos de voltajes están generalmente disponibles en él; para que pueda realizar el cableado en consecuencia. No solo la fuente de alimentación, sino que también debemos estar relacionados con el voltaje de entrada y salida requerido.
    Cada fabricante de PLC tiene su propio conjunto de rangos de voltaje y corriente según el módulo y la CPU que proporciona. En este artículo, aprenderemos los voltajes de funcionamiento del PLC generalmente disponibles en todas partes.
    Fuente de alimentación del PLC
    En la norma, el PLC opera en cuatro tipos de voltajes: 24 V CC, 24 V CA, 110 V CA y 240 V CA. En algunos PLC, solo la CPU requiere una fuente de alimentación y los módulos de E/S se alimentan de la placa base de la CPU, mientras que en algunos PLC, todos los módulos, incluida la CPU, las entradas y las salidas, requieren una fuente de alimentación.

    En cualquier caso, necesitará una fuente de alimentación conmutada o un transformador en el panel del PLC para convertir el voltaje de potencia bruta. En cuanto al voltaje de alimentación de CA, algunos PLC ofrecen un rango de voltaje de 110 a 240 V CA.
    Cada punto de alimentación del PLC tiene un punto de conexión a tierra para brindar seguridad al PLC en caso de sobretensión o cortocircuito. Cuando se utiliza una fuente de alimentación de CA, generalmente está equipada con un fusible de protección en su interior.
    La fuente de alimentación de CC también tiene un fusible en su interior, pero para la fuente de alimentación de CA, es obligatorio usarlo debido a la gran cantidad de voltaje involucrado. Cuando se proporciona el voltaje nominal en la CPU, significa que el voltaje que está proporcionando se ha estabilizado correctamente y se ha controlado en gran medida.
    Sin embargo, no es práctico que el voltaje permanezca constante a 24 V o 240 V. Por lo tanto, un rango de voltaje nominal viene para un PLC como 20-28 V CC o 220 V-245 V CA. Este rango está predefinido en cada PLC para que obtenga un área de suministro de energía para trabajar con ellos de manera eficiente, sin ningún problema.
    Fuente de alimentación para módulos de E/S
    Ahora, pasemos al siguiente tema sobre la fuente de alimentación necesaria para los módulos de E/S. Como se mencionó anteriormente, hay dos tipos de fuentes de alimentación disponibles: una en la que el módulo se alimenta mediante la placa base de la CPU y otra en la que el módulo requiere una fuente de alimentación externa.
    Al utilizar la placa base, cada CPU tiene una clasificación de mA que proporcionará como carga a los módulos conectados.
    Por ejemplo, si una CPU tiene una clasificación de 24 V CC – 450 mA, también especificará que la placa base de la CPU puede proporcionar esta cantidad de corriente a los módulos de E/S y solo puede conectar esa cantidad de módulos al bastidor de la CPU.
    Además, cada módulo especificará cuánta corriente consumirá cuando se conecte a un bus de placa base. Esto puede ayudarlo a seleccionar los módulos y la CPU adecuados para una aplicación específica.
    En cuanto al segundo tipo de fuente de alimentación, hay algunos módulos que requieren una fuente de alimentación externa. Por lo tanto, en ese caso, debe elegir una fuente de alimentación conmutada o un transformador con una corriente y una clasificación de carga más altas en consecuencia. Esto, a su vez, puede alimentar tanto la CPU como los módulos correctamente y también alimentar otros componentes del panel que requieren la misma fuente de alimentación.
    Fuente de alimentación para instrumentos de campo
    El cableado de campo para un PLC también requiere principalmente voltaje de CC para instrumentos y voltaje de CA para dispositivos de alta potencia. Por lo tanto, los cuatro voltajes mencionados anteriormente funcionan de la misma manera para el cableado de suministro común del módulo de E/S.
    Además, recuerde que, en su mayoría, hay una batería de respaldo dentro del PLC, además de la fuente de alimentación estándar. Esto garantiza que el programa dentro de la memoria del PLC permanezca intacto en caso de un corte de energía.
    Selección de fuente de alimentación para PLC
    Al seleccionar la fuente de alimentación, es necesario considerar los siguientes parámetros en general: voltaje nominal, corriente nominal, potencia nominal, ondulación y ruido, rango ajustable de voltaje, tolerancia de voltaje, regulación de línea y regulación de carga.
    Una vez que haya seleccionado la fuente de alimentación correcta, puede cablear la CPU y los módulos para encenderlos correctamente.
    De esta manera, entendemos el concepto de voltajes operativos del PLC.
    leigehong
    Controlar un proceso en cualquier máquina o sistema siempre ha sido una fantasía para los ingenieros. Gracias al advenimiento de la tecnología, se han desarrollado muchos controladores para controlar un proceso de forma flexible y confiable.
    Entre los controladores, hay dos tipos generales que se utilizan ampliamente en muchos procesos, desde pequeña escala hasta gran escala. Son microcontroladores y PLC. Pueden realizar todas las operaciones, desde pequeños cálculos hasta algoritmos complejos, rendimiento lógico y procesamiento de datos. Esto hace que la tarea sea más fácil al automatizar el proceso.
    En esta publicación, veremos la diferencia entre microcontrolador y PLC.
    ¿Qué es un microcontrolador?
    Primero, comprendamos los conceptos básicos. Tiene un botón pulsador y una lámpara. Se le pide que encienda la lámpara después de 5 segundos de presionar el botón pulsador. De estos, ¿qué necesitamos para ejecutar esta tarea? Necesitará una entrada (botón pulsador), una salida (lámpara), un controlador para ejecutar esta tarea (tipo procesador), una fuente de alimentación para alimentar los circuitos y una memoria para almacenar esta lógica y el estado de las entradas y salidas. Esto, cuando se combina en un solo paquete, forma un microcontrolador.
    En resumen, un microcontrolador es un tipo de computadora pequeña que toma entradas físicas, procesa la lógica de acuerdo con ellas y enciende o apaga las salidas físicas. Es un pequeño dispositivo tipo chip que incorpora todos estos circuitos en él, como un pequeño paquete, y realiza todo el trabajo de procesamiento y control.
    Un microcontrolador manejará una pequeña cantidad de entradas y salidas. Por ejemplo, considere un pequeño circuito de pantalla como LED o LCD montado en un dispositivo portátil. Si presiona un botón pulsador en él, mostrará el número correspondiente en la pantalla.
    Y cuando presione otro botón pulsador, mostrará algún otro número escrito de acuerdo con la lógica dentro del procesador. Esto significa que primero fue programado para mostrar un número y luego, al presionar el segundo botón, se mostraría un número calculado. Todos estos cálculos, el manejo del almacenamiento de variables y el procesamiento de E/S se realizan dentro de este chip de microcontrolador.

    ¿Qué es un PLC?
    Pasemos a un nivel superior de procesamiento. Tienes 50 sensores, ya sea de 4-20 mA o de termopar. Tienes 20 tipos diferentes de salidas, ya sean actuadores de 0-10 V CC o salidas de relé. Se te ha asignado la misma tarea de aceptar entradas y controlar salidas de acuerdo con la lógica escrita en él.
    Se requerirán los mismos componentes de E/S, fuente de alimentación, procesador y memoria. Pero, puedes ver que todas estas placas/pines de E/S con memoria y procesador no se pueden integrar en un solo chip pequeño. Aquí es cuando entra en escena el PLC. El PLC es básicamente una extensión del microcontrolador. Es un dispositivo tipo caja de gabinete que tiene placas de E/S, memoria y un procesador; todos interconectados entre sí en diferentes chips. Todos estos chips forman un solo gabinete de PLC.
    Los IO pueden ser de diferentes tipos, desde señales digitales simples hasta señales analógicas complejas. Tienen placas de comunicación especiales, que pueden comunicarse con protocolos de la vida real como Ethernet, Modbus, CAN Open, Profibus, Profinet, etc.
    Los microcontroladores también tienen placas de comunicación, pero tienen interfaces pequeñas y conectividad limitada.
    Los módulos IO están integrados en el PLC principal o conectados a módulos remotos a través de la comunicación. Esto permite fácilmente la expansión de IO. Varios sensores y actuadores industriales de alta calidad se pueden interconectar fácilmente con PLC.
    Diferencia entre microcontrolador y PLC
    Ahora que hemos entendido su significado, echemos un vistazo a sus diferencias:
    Solo en la definición, supimos que un PLC puede manejar una gran cantidad de procesos y ciclos. Por eso, es mejor usarlo para aplicaciones industriales. Los microcontroladores no pueden atender una gran cantidad de IO con requisitos complejos de cableado y comunicación. Es más adecuado para aplicaciones a pequeña escala. El procesamiento de señales es mucho más flexible en PLC en comparación con un microcontrolador. Esto significa que la conversión de analógico a digital, las entradas y salidas de contadores de alta velocidad se configuran más fácilmente en un PLC que en un microcontrolador. Los microcontroladores son más económicos que los PLC, debido a la cantidad limitada de funciones que ofrecen. La principal ventaja del PLC es su robustez y estabilidad. Con una temperatura muy alta y resistencia ambiental, es el producto más adecuado para entornos críticos, riesgosos y hostiles. El PLC puede ser mucho más propenso al ruido electromagnético y otros tipos de ruido que un microcontrolador. La programación es mucho más fácil en un PLC que en un microcontrolador. Los microcontroladores utilizan software complejo como C y C++ para la programación, lo que es mucho más fácil en un PLC ya que tiene lenguajes que se correlacionan fácilmente con la comprensión de un esquema eléctrico. Los microcontroladores requieren conocimientos de sistemas integrados, VLSI y software para diseñarlos, mientras que los programadores de PLC requieren conocimientos de automatización industrial, instrumentación y redes para diseñarlos.
    leizuofa
    El PLC S7-1200 es una solución compacta, modular y rentable que ofrece una amplia gama de funciones y flexibilidad para aplicaciones de automatización de tamaño pequeño a mediano. Estas funciones incluyen opciones de comunicación, memoria, rendimiento de la CPU y configuración de E/S. Cuando tenga un proceso que necesite controlar, debe elegir el PLC y configurarlo para que se adapte mejor a los requisitos de su proceso.
    En este artículo, analizaremos la configuración de hardware del PLC S7-1200 y daremos un ejemplo de cómo configurarlo en el portal Siemens Tia.
    Contenido:
    ¿Cuál es la configuración de hardware de un PLC? Importancia de la configuración de hardware. Ejemplo de proyecto simple. ¿Cómo configurar nuestro PLC con el ejemplo dado? Configuración de hardware de CPU. Configuración de hardware de E/S. Configuración de HMI. Conclusión. ¿Cuál es la configuración de hardware de un PLC?
    La configuración de hardware se refiere a los componentes específicos del PLC, como la CPU, la memoria, los módulos de entrada/salida (E/S), los puertos de comunicación, la fuente de alimentación y cualquier módulo o accesorio adicional que pueda ser necesario y agregarse al sistema.
    La configuración de hardware de un PLC también incluye habilitar o deshabilitar algunas de las características de la CPU, según el dispositivo, sus capacidades y los requisitos de su proceso.
    Los pasos de configuración de hardware para un PLC generalmente implican lo siguiente:
    Seleccione el modelo de PLC adecuado según los requisitos de la aplicación. Identifique los requisitos de entrada/salida para el sistema, que incluyen el tipo y la cantidad de sensores, actuadores y otros dispositivos que se conectarán al PLC. Elija el protocolo de comunicación y la topología de red que se utilizará para conectar el PLC a otros dispositivos y sistemas. Determine los requisitos de la fuente de alimentación para el PLC y sus periféricos. Monte el PLC en una ubicación adecuada y conecte todos los cables y alambres necesarios. Configure el software del PLC para comunicarse con los componentes de hardware y configure las funciones lógicas y de control adecuadas. Los pasos específicos para la configuración del hardware pueden variar según el modelo de PLC y los requisitos de la aplicación, pero estos son los pasos básicos que suelen estar involucrados en el proceso.
    En este artículo, hablaremos sobre la configuración del hardware que se realiza en la plataforma TIA Portal. Esto significa que asumiremos que conoce su aplicación y que ya ha elegido su modelo de PLC y la fuente de alimentación para alimentarlo. Puede consultar artículos anteriores en los que analizamos cómo elegir el PLC y la fuente de alimentación que mejor se adapten a su aplicación.
    Importancia de la configuración del hardware en el PLC
    La configuración adecuada del hardware garantiza que el sistema sea confiable y robusto. Si los componentes del hardware no están configurados correctamente, es posible que no funcionen como se espera, lo que provocará fallas o errores del sistema.
    La configuración del hardware afecta el rendimiento del sistema. Al elegir los componentes de hardware correctos y configurarlos adecuadamente, el sistema puede funcionar con la máxima eficiencia y velocidad y puede manejar un gran volumen de entradas y salidas.
    La configuración del hardware afecta la escalabilidad y la flexibilidad del sistema. La elección de los componentes de hardware y su configuración debe tener en cuenta futuras ampliaciones o modificaciones del sistema, para garantizar que el sistema pueda adaptarse fácilmente a los cambios o actualizaciones.
    La configuración del hardware afecta el costo del sistema. Al seleccionar los componentes y la configuración de hardware adecuados, se pueden evitar costos innecesarios y se puede minimizar el costo general del sistema.
    Configuración del hardware del S7-1200
    Supondremos un proyecto de PLC simple y veremos cómo podemos configurar el PLC en nuestro proyecto antes de comenzar a escribir nuestro código.
    Sistema de control de temperatura para un reactor mediante PLC
    El proyecto implica controlar la temperatura de un reactor mediante un PLC. El sistema debe medir la temperatura del reactor y ajustar la temperatura controlando el flujo de un fluido refrigerante.
    El proyecto utiliza cuatro termopares para medir la temperatura, dos válvulas solenoides para controlar el flujo del fluido refrigerante y un motor para impulsar el impulsor del reactor.
    Configuración de E/S
    Entradas:
    Termopares 1 a 4: son 4 entradas analógicas que miden la temperatura en diferentes ubicaciones dentro del reactor.
    Pulsador de Parada de Emergencia: Es una entrada digital que se utiliza para detener el sistema en caso de una emergencia.
    Potenciómetro de Punto de Ajuste de Temperatura: Es una entrada analógica que permite al operador establecer el punto de ajuste de temperatura deseado.
    Salidas:
    Válvula Solenoide 1 y 2: Son 2 salidas digitales que controlan el flujo del fluido refrigerante a través de las tuberías del reactor.
    Control de Motor: Es una salida digital que controla la velocidad y dirección del motor que impulsa el impulsor.
    Control de Calentador: Es una salida digital que controla el sistema de calentamiento del reactor.
    Operación del Sistema:
    El sistema espera a que el operador fije el punto de ajuste de temperatura mediante el potenciómetro. El PLC lee el punto de ajuste de temperatura y lo compara con la temperatura actual del reactor, que se mide mediante los cuatro termopares. Si la temperatura del reactor está por debajo del punto de ajuste, el PLC activa la salida de control del calentador para aumentar la temperatura. Si la temperatura del reactor está por encima del punto de ajuste, el PLC activa una de las salidas de la válvula solenoide para aumentar el flujo del fluido de enfriamiento y disminuir la temperatura. El PLC monitorea continuamente la temperatura y ajusta los sistemas de calefacción y enfriamiento para mantener el punto de ajuste deseado. El PLC también controla el motor que impulsa el impulsor para mezclar el contenido del reactor. Si se presiona el botón de parada de emergencia, el PLC desactiva todas las salidas y detiene el sistema. El proyecto del PLC se puede ampliar y modificar aún más para incluir funciones adicionales, como alarmas, registro de datos o monitoreo remoto, según los requisitos específicos del proyecto. Sin embargo, no nos ocuparemos de codificar la lógica del PLC de este sistema, sino que utilizaremos este ejemplo para explicar cómo configurar el hardware del PLC para que se ajuste a nuestro proyecto.
    Esto incluye:
    Selección de la CPU del PLC. Selección de los módulos de E/S. Asignación de las etiquetas de entrada y salida a los módulos de hardware. Asignación de una IP al PLC para la comunicación. Asignación de una contraseña de protección. Configuración de la hora local del PLC. Configuración de la HMI y establecimiento de la conexión con el PLC. ¿Cómo configurar el PLC con el ejemplo dado?
    A continuación, analizaremos la creación básica de un proyecto de PLC con el hardware necesario.
    La configuración del hardware de la CPU:
    Selección de la CPU:
    Cuando inicie un nuevo proyecto en TIA Portal, deberá configurar un nuevo dispositivo y agregarlo a su proyecto. Consulte la imagen 1.

    Imagen 1. Configure un dispositivo para su proyecto
    Como puede ver en la imagen anterior, el portal TIA ya le muestra que el primer paso debe ser configurar un nuevo dispositivo.
    En el artículo anterior, analizamos cómo elegir el PLC que se adapta a su proceso, por lo que no lo volveremos a mencionar aquí. Para nuestro proyecto, dado que es un proyecto simple, elegiremos la CPU 1214C AC/DC/RLY. Consulte la imagen 2.

    Imagen 2. Agregue un nuevo controlador al proyecto
    Propiedades de la CPU:
    Dependiendo de la CPU que haya seleccionado para su proyecto, estarán disponibles diferentes características y propiedades de la CPU.
    Puede habilitar o deshabilitar estas características según sus necesidades. Algunas de las características necesitarán una configuración adicional. Vea la imagen 3.

    Imagen 3 – Propiedades de la CPU
    Como puede ver en la imagen anterior, hay muchas propiedades que puede configurar para su CPU en el proyecto.
    Mencionaremos algunas de estas propiedades que deberá configurar en cada proyecto que realice, algunas otras propiedades se utilizan solo en casos especiales.
    Comunicación:
    Esta es una configuración muy importante para cualquier proyecto de PLC; su proyecto probablemente tendrá diferentes módulos y dispositivos que necesitan comunicarse entre sí. Configurar la comunicación entre su PLC y estos dispositivos es importante para su proyecto.
    Al seleccionar la CPU, ya ha definido cómo será la comunicación. Algunas CPU solo funcionan con Profinet, algunas solo funcionan con Profibus y algunas tienen la capacidad de usar ambos. El PLC seleccionado para este ejemplo solo funciona con Profinet.
    Desde la interfaz Profinet, establecerá la dirección IP para su PLC, esta IP debe ser única en el proyecto; no puede usar la misma IP para dos módulos diferentes. Consulte la imagen 4.

    Imagen 4: interfaz Profinet
    Tiempo de ciclo:
    Esta es otra propiedad importante para su PLC, como ya sabe; el tiempo de ciclo de su programa dependerá de la cantidad de código que haya escrito y de cuánto tiempo le tomará al PLC ejecutar este código.
    En las propiedades de tiempo de ciclo, puede configurar el tiempo de monitoreo de ciclo; si el PLC tarda más que este tiempo establecido en ejecutar el programa, entonces el PLC dará un error. Consulte la imagen 5.
    A partir de esta propiedad también puede determinar el tiempo de ciclo mínimo para su CPU; puede hacerlo si activó la opción “Habilitar tiempo de ciclo mínimo para OB cíclicos”.
    Luego puede escribir el tiempo de ciclo mínimo que desee y el PLC ajustará su rendimiento para que coincida con este tiempo. Por supuesto, este tiempo está limitado por la capacidad de rendimiento de la CPU, por lo que no puede reducirlo por debajo de un cierto límite.

    Imagen 5: Propiedad de tiempo de ciclo
    Bits de memoria del sistema y del reloj:
    Los bits de memoria del sistema y los bits de memoria del reloj son bits integrados dentro de la CPU que el sistema operativo utiliza para indicar ciertos eventos en el PLC.
    Por ejemplo, hay un bit de memoria que cambiará a VERDADERO solo en el primer escaneo o un bit de memoria que será VERDADERO si cambia el estado de diagnóstico; también hay algunos bits de memoria del reloj dedicados, como un bit que representa un reloj de 10 Hz o un bit que representa un reloj de 2 Hz.
    Estos bits pueden ser muy útiles en algunas aplicaciones y pueden ahorrar mucho código de programación para obtener la misma funcionalidad. Ver imagen 6.

    imagen 6 – Habilitar bits de memoria de sistema y reloj
    Puede habilitar el uso de uno o ambos bytes de memoria; también puede determinar la dirección de estos bytes como puede ver en la imagen.
    Hora del día:
    Otra propiedad muy importante de su PLC es configurar la hora dentro de su PLC. En casi cualquier proyecto que realice, necesitará saber la hora real para poder asignar ciertas acciones con diferentes fechas.
    En el artículo anterior, hablamos sobre las horas locales y del sistema dentro del PLC y cómo usarlas. Esta propiedad de la CPU le permite configurar la hora local en la zona horaria que desee. Ver imagen 7.

    Imagen 7 – Propiedad de hora local
    Protección y seguridad:
    A partir de esta propiedad, puede determinar el nivel de acceso y la protección con contraseña para su PLC. Consulte la imagen 8.

    Imagen 8: propiedad de protección y seguridad
    Las propiedades mencionadas anteriormente son las propiedades configuradas con mayor frecuencia en casi cualquier proyecto de PLC que realice. Hay otras propiedades que es menos probable que se utilicen con programas simples, como servidores web y OPC UA.
    El siguiente paso en la configuración del hardware de su proyecto es configurar las E/S.
    Configuración del hardware de las E/S:
    Otro paso importante de su proyecto es la configuración de las E/S, lo que significa decidir cuántos módulos de E/S necesita y qué tipo de módulos de E/S necesita.
    Al decidir sobre las E/S, debe considerar algunos puntos clave, como tener algunos puntos de E/S de repuesto y elegir los módulos de E/S que se ajusten a los sensores de entrada y los actuadores de salida dentro de su proyecto. Ver imagen 9.

    Imagen 9 – Añadiendo módulo de entrada analógica
    Como mencionamos en nuestro proyecto de ejemplo, tenemos 4 termopares utilizados como entradas analógicas a mi PLC, por lo que necesito añadir un módulo de entrada analógica con al menos 4 canales de entrada porque el PLC seleccionado solo tiene 2 canales de entrada analógica.
    Otra cosa es que el termopar es un tipo especial de entrada analógica que requiere un módulo de entrada dedicado. Por eso elegimos el módulo AI 8xTC, que tiene 8 canales de entrada dedicados a ser utilizados con termopares; elegimos el módulo de 8 canales y el de 4 para tener canales de repuesto para uso futuro en caso de que necesitemos ampliar nuestro proyecto.
    Si vas a las propiedades del módulo AI 8xTC verás que puedes configurar cada canal de entrada individualmente, puedes elegir el tipo de termopar, escala de medición y otras propiedades. Consulte la imagen 10.

    Imagen 10: configuración del módulo de entrada
    A continuación, deberá definir las etiquetas de E/S y asignar cada entrada o salida que tenga a un punto de E/S adecuado en su PLC o en los módulos de E/S. Consulte la imagen 11.

    Imagen 11: asignación de etiquetas de entrada
    Luego, continúe asignando el resto de las etiquetas de entradas y salidas, consulte las imágenes 12 y 13.

    Imagen 12: asignación de etiquetas de entrada para el PLC

    Imagen 13: asignación de etiquetas de salida a su proyecto
    Configuración de HMI
    Su proyecto de PLC probablemente necesitará una HMI; después de seleccionar su HMI, hay diferentes configuraciones que puede realizar.
    En este artículo, solo le mostraremos cómo configurar la comunicación entre la HMI y el PLC. Como puede ver en la imagen anterior, puede seleccionar una HMI agregando un nuevo dispositivo y luego seleccionar una HMI. Vea la imagen 14.

    Imagen 14: selección de una HMI
    Existen diferentes formas de configurar la comunicación entre la HMI y el PLC, pero la forma más fácil es a través de la página de vista de red. Vea la imagen 15.

    Imagen 15: configuración de la conexión de la HMI
    Dentro de la página de vista de red, puede configurar la conexión entre la HMI y el PLC simplemente haciendo clic en el pequeño cuadrado verde que representa Profinet desde la HMI y arrastrándolo hacia el PLC.
    A continuación, TIA Portal dibujará una línea verde entre los dos módulos y le dará automáticamente a la HMI una dirección IP para configurar la comunicación entre ellos.
    Conclusión
    La configuración del hardware es un paso muy crítico de cualquier proyecto de PLC. La configuración de hardware adecuada de su PLC garantizará que se cumplan las funciones necesarias del proyecto. Las configuraciones de hardware incluyen la selección de módulos de E/S, la habilitación o deshabilitación de determinadas propiedades de la CPU y la configuración de distintos dispositivos, como la HMI, con su PLC.
    leizuofa
    Siemens es una conocida empresa multinacional que opera en una variedad de industrias, incluidas la energía, la atención médica, el transporte y la automatización industrial. Siemens se fundó en 1847 y desde entonces se ha convertido en una corporación global con operaciones en muchos países. Siemens es conocida por sus productos y servicios innovadores y ha sido reconocida como una de las empresas más sostenibles del mundo.
    En este artículo, brindaremos una descripción general de los PLC de Siemens, que son una parte muy pequeña de los diversos productos de Siemens en el sector de la automatización industrial.
    Contenido:
    Siemens en la automatización industrial. Diferentes familias de PLC de Siemens. Descripción general de los PLC S7 de Siemens. Simatic S7-1200. Simatic S7-1500. Simatic S7-300. Simatic S7-400. CPU Simatic S7-ET 200 ¿Por qué hay tantos modelos diferentes? ¿Cómo decidir qué tipo de PLC S7 se adapta mejor a mi aplicación? Conclusión. Siemens en la automatización industrial
    Siemens es líder en el campo de la automatización industrial y es conocida por sus productos y soluciones de alta calidad. La empresa ofrece una amplia gama de productos de automatización industrial, incluidos controladores lógicos programables (PLC), interfaces hombre-máquina (HMI), variadores de frecuencia (VFD) y redes de comunicación industrial.
    Siemens también ofrece soluciones de software para la automatización industrial, como el portal TIA de automatización totalmente integrada, que es un marco de ingeniería que integra todas las herramientas de software de automatización en una sola plataforma. Además, Siemens ha desarrollado su propia plataforma de Internet industrial de las cosas (IIoT) llamada MindSphere, que permite la recopilación y el análisis de datos de dispositivos conectados en entornos industriales.
    Diferentes familias de PLC de Siemens
    Siemens tiene dos familias principales de PLC que se desarrollaron y son:
    Familia de PLC Simatic S5 Familia de PLC Simatic S7 La serie Simatic S5 fue la generación anterior de PLC de Siemens y todavía se utiliza en algunos sistemas industriales más antiguos, pero ya no se fabrica.
    La serie Simatic S7 es el PLC actual de Siemens. Ofrece una amplia gama de CPU con diferentes niveles de rendimiento y funcionalidad para satisfacer diferentes necesidades de automatización. La serie S7 es conocida por su confiabilidad, robustez y flexibilidad, y se usa ampliamente en industrias como la automotriz, la de alimentos y bebidas y la farmacéutica.
    Descripción general del PLC Siemens S7
    La generación S7 de PLC de Siemens ofrece una amplia gama de CPU con diferentes niveles de rendimiento y funcionalidad para satisfacer las demandas de diferentes procesos de automatización industrial; estas CPU pertenecerán a una de las siguientes subfamilias:
    Simatic S7-1200
    El Simatic S7-1200 es un PLC compacto diseñado para aplicaciones de tamaño pequeño a mediano. Ofrece una solución de automatización flexible y rentable con su diseño compacto, comunicación integrada y opciones de programación.
    Simatic S7-1500
    El Simatic S7-1500 es un PLC de alto rendimiento diseñado para aplicaciones de mediana a gran escala. Ofrece funciones avanzadas como control de movimiento, seguridad y protección, lo que lo hace adecuado para tareas de automatización complejas.
    Simatic S7-300
    El Simatic S7-300 es un PLC modular que se puede adaptar fácilmente a una amplia gama de aplicaciones. Ofrece una gran potencia de procesamiento, amplias opciones de comunicación y una amplia gama de módulos de E/S, lo que lo convierte en una opción popular para muchas industrias.
    Simatic S7-400
    El Simatic S7-400 es un PLC de alto rendimiento diseñado para aplicaciones exigentes que requieren una gran potencia de procesamiento y amplias capacidades de comunicación. Ofrece una gran cantidad de módulos de E/S, opciones de redundancia y diagnósticos avanzados, lo que lo hace adecuado para tareas de automatización complejas.
    Simatic S7-ET 200SP
    El Simatic S7-ET 200SP es un sistema de E/S remotas compacto que se puede integrar fácilmente con otros PLC Simatic S7. Ofrece un alto grado de flexibilidad, escalabilidad y modularidad, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones de automatización.
    Cuando crea un nuevo proyecto en TIA Portal e intenta agregar un nuevo dispositivo, puede encontrar todas las CPU disponibles y compatibles de diferentes familias S7. Consulte la imagen 1.

    Imagen 1: hay diferentes PLC disponibles en la generación Simatic S7
    PLC S7-1200
    El Simatic S7-1200 es un PLC versátil y rentable que ofrece una gama de modelos para satisfacer diferentes necesidades de automatización, lo que lo convierte en una opción popular para aplicaciones de tamaño pequeño a mediano.
    A continuación, se ofrece una descripción general de los diferentes modelos de la serie S7-1200:
    CPU Simatic S7-1200:
    Estas son las CPU estándar de la serie S7-1200 y vienen en diferentes versiones, incluidas la CPU 1211C, la CPU 1212C, la CPU 1214C, la CPU 1215C y la CPU 1217C. Ofrecen una funcionalidad más avanzada que los controladores básicos, incluidas interfaces de comunicación integradas y opciones de E/S adicionales. También vienen en diferentes versiones, incluidas DC/DC/DC, DC/DC/RLY, AC/DC/RLY y AC/DC/TC. Tienen una funcionalidad limitada, pero son ideales para tareas de control simples.
    Simatic S7-1200 Safety Integrated:
    Esta es una versión con certificación de seguridad del S7-1200 que incluye funciones relacionadas con la seguridad, como entradas de seguridad, salidas de seguridad y comunicación de seguridad, para mejorar la seguridad del sistema de automatización.
    Simatic S7-1200 SIPLUS:
    Esta es una versión reforzada del S7-1200 que está diseñada para funcionar en entornos hostiles con temperaturas extremas, humedad y vibración.
    Vea la imagen 2 para conocer los diferentes modelos del S7-1200.

    Imagen 2: diferentes modelos de CPU S7-1200
    PLC S7-1500
    El Simatic S7-1500 es un PLC potente que ofrece una gama de modelos para satisfacer diferentes necesidades de automatización, lo que lo convierte en una opción popular para aplicaciones exigentes.
    A continuación, se ofrece una descripción general de los diferentes modelos de la serie S7-1500:
    CPU estándar Simatic S7-1500:
    Estas son las CPU estándar de la serie S7-1500 y vienen en diferentes versiones, incluidas la CPU 1511-1 PN, la CPU 1513-1 PN, la CPU 1515-2 PN y la CPU 1518-4 PN. Ofrecen procesamiento de alta velocidad y opciones de comunicación avanzadas, como Profinet, Profibus y Ethernet industrial.
    Simatic S7-1500 Safety Integrated:
    Esta es una versión con certificación de seguridad del S7-1500 que incluye funciones relacionadas con la seguridad, como entradas de seguridad, salidas de seguridad y comunicación de seguridad, para mejorar la seguridad del sistema de automatización.
    Controladores avanzados Simatic S7-1500:
    Se trata de versiones avanzadas del S7-1500 que ofrecen funciones adicionales, como control de movimiento, conteo de alta velocidad y opciones de comunicación avanzadas.
    CPU T Simatic S7-1500:
    Se trata de una versión avanzada de las CPU S7-1500 que tienen funciones de control de movimiento ampliadas, como funciones cinemáticas y funciones de engranajes y levas.
    NPU TM Simatic S7-1500:
    Se trata de una unidad de procesamiento neuronal (NPU) diseñada para aplicaciones de aprendizaje automático e inteligencia artificial (IA), como mantenimiento predictivo, control de calidad y optimización de procesos.
    Consulte la imagen 3 para ver los diferentes modelos de S7-1500.

    Imagen 3: diferentes modelos de S7-1500
    PLC S7-300
    CPU Simatic S7-300:
    Estas son las CPU estándar de la serie S7-300 y vienen en diferentes versiones, incluidas la CPU 312C, la CPU 313C, la CPU 314C, la CPU 315-2DP, la CPU 317-2DP y la CPU 319-3PN/DP. Ofrecen una gran potencia de procesamiento, opciones de comunicación avanzadas y una amplia gama de opciones de E/S.
    CPU Simatic S7-300 Fail-Safe:
    Estas son versiones con certificación de seguridad de las CPU S7-300 que incluyen funciones relacionadas con la seguridad, como entradas de seguridad, salidas de seguridad y comunicación de seguridad, para mejorar la seguridad del sistema de automatización.
    CPU compactas Simatic S7-300:
    Se trata de versiones compactas de las CPU S7-300 que ofrecen un tamaño y un consumo de energía reducidos, lo que las hace ideales para aplicaciones con espacio y suministro de energía limitados.
    CPU tecnológicas Simatic S7-300:
    Se trata de CPU especializadas diseñadas para aplicaciones de automatización específicas, como control de movimiento, control de temperatura y control de procesos.
    Controladores distribuidos Simatic S7-300:
    Se trata de controladores modulares que ofrecen opciones de comunicación y E/S distribuidas, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren automatización distribuida.
    Consulte la imagen 4 para conocer los diferentes modelos de S7-300.

    Imagen 4: diferentes modelos de S7-300
    PLC S7-400
    CPU Simatic S7-400:
    Estas son las CPU estándar de la serie S7-400 y vienen en diferentes versiones, incluidas la CPU 412-1, la CPU 414-1, la CPU 414-2, la CPU 416-2 y la CPU 417-4. Ofrecen una gran potencia de procesamiento, opciones de comunicación avanzadas y una amplia gama de opciones de E/S.
    CPU Simatic S7-400H:
    Estas son CPU de alta disponibilidad que ofrecen opciones de redundancia para mejorar la disponibilidad y la confiabilidad del sistema de automatización.
    CPU Simatic S7-400F/FH:
    Estas son CPU con certificación de seguridad que incluyen funciones relacionadas con la seguridad, como entradas de seguridad, salidas de seguridad y comunicación de seguridad, para mejorar la seguridad del sistema de automatización.
    Controladores distribuidos Simatic S7-400:
    Son controladores modulares que ofrecen opciones de comunicación y E/S distribuidas, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren automatización distribuida.
    Consulte la imagen 5 para conocer los diferentes modelos de S7-400.

    Imagen 5: diferentes modelos de S7-400
    PLC Simatic S7-ET 200
    CPU Simatic S7-ET 200:
    Estas son las CPU estándar de la serie S7-ET 200 y vienen en diferentes versiones, incluidas la CPU 1511C-1 PN, la CPU 1513-1 PN y la CPU 1515-2 PN. Ofrecen una gran potencia de procesamiento, opciones de comunicación avanzadas y una amplia gama de opciones de E/S.
    CPU Simatic S7-ET 200F:
    Se trata de CPU con certificación de seguridad que incluyen funciones relacionadas con la seguridad, como entradas de seguridad, salidas de seguridad y comunicación de seguridad, para mejorar la seguridad del sistema de automatización.
    CPU Simatic S7-ET 200SP:
    Se trata de CPU compactas que ofrecen un tamaño y un consumo de energía reducidos, lo que las hace ideales para aplicaciones con espacio y suministro de energía limitados.
    Consulte la imagen 6 para conocer los diferentes modelos de S7-ET200.

    Imagen 6 – Diferentes modelos de S7-ET200
    ¿Por qué hay tantos modelos diferentes?
    Hay muchos modelos diferentes de PLC S7 de Siemens para ofrecer a los clientes una amplia gama de opciones y características entre las que elegir, lo que les permite seleccionar el PLC que mejor se adapte a sus necesidades de automatización específicas.
    Los diferentes modelos ofrecen diferentes características, potencia de procesamiento, memoria, opciones de comunicación y capacidades de E/S. Algunos modelos están diseñados para aplicaciones específicas, como control de movimiento, control de temperatura y control de procesos, mientras que otros están diseñados para sistemas de automatización de uso general.
    Además, a medida que avanza la tecnología y surgen nuevos requisitos de automatización, Siemens continúa desarrollando y lanzando nuevos modelos y versiones de PLC S7 con características y capacidades mejoradas, lo que proporciona a los clientes la última tecnología de automatización para ayudarlos a mejorar su productividad, reducir sus costos y mejorar el rendimiento de su sistema.
    ¿Cómo decidir qué tipo de PLC S7 se adapta mejor a mi aplicación?
    La elección del tipo correcto de PLC S7 para su aplicación requiere una consideración cuidadosa de varios factores. A continuación, se indican algunos pasos generales que le ayudarán a decidir qué tipo de PLC S7 se adapta mejor a su aplicación:
    Determine el tamaño y la complejidad de su sistema de automatización:
    Si tiene un sistema de automatización grande y complejo, es posible que necesite un PLC de alto rendimiento, como el S7-400 o el S7-1500, que pueda gestionar una gran cantidad de puntos de E/S y opciones de comunicación avanzadas. Si su sistema es más pequeño y menos complejo, un PLC más pequeño, como el S7-1200 o el S7-300, puede ser suficiente.
    Identifique los tipos de E/S necesarios y cuente:
    Cada PLC S7 tiene un rango diferente de opciones y capacidad de E/S. Debe determinar el tipo y la cantidad de puntos de E/S que necesita para su aplicación y seleccionar el PLC que pueda admitirlos.
    Considere la velocidad de procesamiento y el rendimiento necesarios:
    Los distintos PLC S7 tienen diferentes velocidades de procesamiento y capacidades de rendimiento. Debe determinar la velocidad de procesamiento necesaria y seleccionar el PLC que pueda satisfacer sus requisitos de rendimiento.
    Evalúe las opciones de comunicación requeridas:
    Los diferentes PLC S7 ofrecen diferentes opciones de comunicación, como Ethernet, Profibus, Profinet y AS-i. Debe determinar los protocolos de comunicación necesarios para su aplicación y seleccionar el PLC que pueda admitirlos.
    Considere las características de seguridad requeridas:
    Si su aplicación requiere funciones de seguridad, como entradas de seguridad, salidas de seguridad y comunicación de seguridad, es posible que necesite un PLC con certificación de seguridad, como el S7-1500F o el S7-400F.
    Conclusión
    Siemens ofrece una amplia gama de productos de automatización industrial que incluyen varios modelos de PLC con diferentes funcionalidades y capacidades de rendimiento, incluidas las CPU S7-1200, S7-1500, S7-300 y S7-400.
    Los diferentes modelos de PLC S7 de Siemens están ahí para brindarles a los clientes una amplia gama de opciones y características para elegir.
    Elegir el modelo de PLC que mejor se adapte a su Proceso requiere algunos puntos a considerar antes de seleccionar el PLC, algunos de estos puntos son el número de E/S, los requisitos de seguridad y las opciones de comunicación.
    leizuofa
    Este es un programa de PLC para el funcionamiento de válvulas neumáticas en modo secuencial.
    Programación secuencial de PLC para válvulas neumáticas
    Escriba una lógica de escalera para la programación secuencial de PLC para que las válvulas neumáticas operen cilindros en modo secuencial.

    Solución:
    Aquí en este sistema, hay dos cilindros y dos pulsadores que están conectados al PLC.
    Los pulsadores están conectados a las entradas del PLC y los cilindros están conectados a las salidas del PLC.
    Existen las siguientes condiciones para que el sistema funcione, que son las siguientes: –
    Cuando se presiona START PB, el cilindro A debe arrancar y el cilindro B debe arrancar después de 5 segundos del cilindro A.
    Cuando se presiona STOP PB, se deben detener ambos cilindros A y B.
    Ahora, para cumplir con las siguientes condiciones, debemos utilizar un temporizador que retrase la operación del cilindro B.
    Lista de entradas/salidas
    Entradas:
    X1 - START PB X2 - STOP PB Salidas:
    Y0 - Cilindro A Y1 - Cilindro B Diagrama de escalera para la operación secuencial de cilindros

    Explicación del programa:
    En el peldaño 1, usamos STRAT PB (X1) para iniciar el cilindro A (Y0). Aquí usamos el contacto NC de STOP PB (X2) para detener el cilindro A (Y0). En paralelo con el contacto X1, usamos el contacto NA de Y0 para bloquear la salida.
    En el peldaño 2, usamos el temporizador T0 para contar el retraso del cilindro B (Y1).
    En el peldaño 3, usamos el contacto NA de T0, por lo que una vez que se activa el retraso de tiempo en el cilindro B (Y1).
    leizuofa
    En este artículo, hablaremos sobre el procesamiento de señales de entrada analógicas en PLC y cómo podemos manejar estas señales en el proceso de automatización.
    Contenido:
    ¿Qué son las señales de entrada analógicas? Procesamiento analógico de entrada en S7-1200 y 1500. Procesamiento analógico de entrada en S7-300 y 400. ¿Cuáles son las mejores para el control? – Señales analógicas o digitales Conclusión. ¿Qué son las señales de entrada analógicas?
    Antes de profundizar en cómo manejar las señales de entrada analógicas en TIA Portal, comencemos por comprender las entradas analógicas.
    Todo sistema de automatización necesita señales de entrada para comprender el estado del proceso para poder tomar decisiones que mantendrán el proceso en funcionamiento y estable. Estas señales de entrada son señales de entrada discretas o digitales que tienen la forma de valores 0 o 1. El otro tipo de entrada son las señales analógicas.
    Una señal analógica es simplemente una representación continua de una cantidad física en su sistema, por lo que si necesita monitorear la temperatura o la presión en su proceso, una señal analógica le brindará valores continuos e instantáneos que corresponden a los cambios reales en la cantidad física.
    Las señales analógicas se proporcionan en muchas formas estándar, pero las más comunes son 0-10 V o 4-20 mA. Dependerá del tipo de sensor analógico que esté utilizando y también determinará el tipo de módulo analógico de PLC que puede utilizar.
    Supongamos que tenemos un sensor de presión analógico que tiene un rango de medición de 0-10 bar y una salida en forma de 4-20 mA. Por lo general, una señal analógica tendrá una relación lineal entre la cantidad física medida y la salida correspondiente.
    Eso significa que si el sensor mide 0 bar, dará una señal de 4 mA y si mide 10 bar, dará una señal de 20 mA y lo mismo entre ambos también será lineal. Consulte la imagen 1.

    Imagen 1: representación de la señal analógica.
    El PLC aún no puede comprender los 4-20 mA de la cantidad física, y aquí entra en juego el uso del módulo analógico del PLC. El módulo analógico realizará otra transformación a esta representación para que el PLC pueda comprenderla.
    El módulo analógico convertirá las mediciones analógicas de mA en valores digitales que dependen del tipo de módulo, pero para el PLC Siemens, estos valores siempre están en el rango de 0 a 27648. Por lo tanto, si el sensor mide 0 bar, la salida será de 4 mA y se convertirá en un valor 0 dentro del PLC. Consulte la imagen 2.

    Imagen 2: conversión analógica a digital de la señal de entrada
    El PLC convertirá entonces los valores de 0 a 27648 en la medición física equivalente según su programación, a la que llegaremos más adelante. Consulte la imagen 3.

    Imagen 3: el valor medido escalado dentro del PLC.
    El procesamiento analógico de las temperaturas es bastante diferente porque el comportamiento del sensor de temperatura con los cambios físicos no es lineal como lo haría un sensor de nivel o de presión. Es por eso que existen tablas estandarizadas para los diferentes tipos de sensores de temperatura que indican qué temperatura corresponde a qué valor del sensor.
    Es por eso que, con la medición de temperatura, seleccionaría tipos especiales de módulos de entrada de su PLC donde estas tablas estándar se definen internamente y obtendrá directamente el valor de temperatura correspondiente a la medición del sensor.
    Es por eso que no puede encontrar un sensor de temperatura que tenga escrito un rango de medición de voltaje o corriente. Solo encontrará escrito el tipo de sensor, por ejemplo, PT100, PT1000, KTY84, PTC, etc.
    Procesamiento de entradas analógicas en S7-1200 y 1500
    Para ver cómo manejamos las señales analógicas en los PLC de la familia S7 modernos, comencemos por crear un nuevo proyecto y agregar una CPU S7-1200. También agregaremos un módulo de entrada/salida analógica. Ver imagen 4.

    Imagen 4: Agregar un módulo de entrada analógica.
    Ahora, definamos nuestra etiqueta de señal de entrada. Supondremos un sensor de presión que puede medir la presión entre 0 y 10 bares y da una señal correspondiente entre 4 y 20 mA.
    Definiremos esa señal de entrada en las primeras etiquetas del módulo de entrada. Ver imagen 5.

    Imagen 5: Definir la etiqueta de señal de entrada.
    Como dijimos antes, el módulo de entrada puede trabajar con diferentes señales de entrada, ya sea 0-10 V o 4-20 mA, por lo que debemos asignar la configuración correcta para nuestro sensor.
    Como hemos dicho, la señal de presión se da en forma de 4-20 mA, por lo que configuraremos nuestro canal de entrada para ello. Ver imagen 6.

    Imagen 6 – Configurar el canal de entrada
    Ahora que hemos terminado la parte de configuración del hardware, comenzaremos a programar nuestro código de manejo. Para ello, crearemos una función FC para que podamos reutilizarla cada vez que tengamos una señal analógica para procesar. Dentro de esta FC crearemos la lógica que manejará la señal analógica y la convertirá en el valor medido físico.
    En TIA Portal hay instrucciones predefinidas que podemos usar para hacer exactamente eso, estas instrucciones son las instrucciones NORM_X y SCALE_X. Ver imagen 7.

    Imagen 7 – Instrucciones NORM_X y SCALE_X
    Como puede ver, NORM_X normalizará la entrada analógica a un valor entre 0 y 1, y luego se utilizará SCALE_X para escalar este valor normalizado al rango del valor físico medido, que en nuestro caso del sensor está entre 0 y 10 bares.
    Usamos una función FC en lugar de escribir nuestro código directamente en el OB1 principal para que nuestro código sea reutilizable con cualquier señal analógica. Cada vez que tengo una nueva señal de entrada analógica, simplemente arrastro y suelto el bloque FC en nuestro OB1 principal y escribo los parámetros asociados de la entrada requerida. Vea la imagen 8.

    Imagen 8: arrastre y suelte su FC.
    Cuando arrastre y suelte el FC en su OB1 principal, se le solicitará que proporcione el parámetro asociado de esta llamada de función.
    En nuestro caso, la señal de entrada es el sensor de presión y ScaledMIN y ScaledMAX son el rango de valores de medición de 0 a 10 bares. Consulte la imagen 9.

    Imagen 9: Asignación de los parámetros de función a nuestro sensor de presión.
    Si tengo una nueva entrada analógica, no tendré que volver a crear la lógica del PLC, simplemente arrastraré y soltaré la FC en el OB1 principal y asignaré los nuevos parámetros del sensor.
    Supongamos que ahora tenemos un nuevo sensor analógico para medir el nivel dentro de un tanque de agua entre el 0 y el 100 % del tanque. Realizaremos los mismos pasos que antes, comenzando por definir la nueva etiqueta de entrada. Consulte la imagen 10.

    Imagen 10: Definir un nuevo sensor de nivel
    A continuación, configuraremos el canal de entrada para el sensor de nivel como lo hicimos en la imagen 6. Supondremos la misma configuración.
    A continuación, simplemente arrastraremos y soltaremos la FC que creamos y simplemente asignaremos los parámetros del sensor de nivel. Vea la imagen 11.

    Imagen 11: reutilización de la FC con el sensor de nivel.
    Como puede ver en la imagen anterior, esta es una de las muchas ventajas de usar funciones FC en su lógica, ya que ayudó a reducir la cantidad de programación que realizamos.
    Ahora tiene un código genérico que se puede reutilizar muchas veces con cualquier señal analógica de entrada que pueda necesitar en su proyecto de PLC.
    Vea la siguiente simulación para el procesamiento de señales de entrada en un PLC Siemens.

    Entradas analógicas en S7-300 y S7-400
    Para ver cómo manejamos las señales analógicas en los PLC de la familia S7 más antiguos, como el S7-300, comencemos por crear un nuevo proyecto y agregar una CPU S7-300.
    El PLC elegido ya tiene suficientes canales de entrada analógica, por lo que no agregaremos ningún módulo analógico. Consulte la imagen 12.

    Imagen 12: agregue un PLC S7-300.
    Luego definiremos la nueva etiqueta del sensor analógico; asumiremos un sensor de presión que tiene un rango de medición entre 0 y 100 bar y una salida de 4-20 mA.
    Configuraremos el canal de entrada del PLC como lo hicimos antes con el S7-1200 para que se ajuste a nuestro sensor de entrada analógico. Consulte la imagen 13.

    Imagen 13: configure el canal de entrada.
    Ahora, en cuanto a la parte de codificación del PLC, la instrucción en el s7-300 que se usa para manejar el procesamiento analógico es diferente a la del s7-1200.
    En los PLC S7-1200, tenemos que usar NORM_X y SCALE_X, pero con el S7-300 no tenemos la instrucción normalizada, solo se usa una instrucción SCALE. Consulte la imagen 14.

    Imagen 14: instrucción SCALE en S7-300
    Como puede ver en la imagen anterior, la instrucción SCALE en S7-300 es similar a las instrucciones NORM_X y SCALE_X combinadas. Existe otra diferencia clara que es la entrada BIPOLAR.
    La entrada BIPOLAR se utiliza para indicar si el valor en el parámetro IN debe interpretarse como bipolar o unipolar. El parámetro puede asumir los siguientes valores:
    BIPOLAR = 1, entonces se supone que el valor entero de entrada está entre -27648 y +27648. Por ejemplo, cuando el sensor analógico nos da una salida en el rango de -10 V a +10 V BIPOLAR = 0, entonces se supone que el valor entero de entrada está entre 0 y 27648. Por ejemplo, cuando el sensor nos da una salida en el rango de 0 a 10 V Y así es simplemente cómo manejar las señales de entrada analógicas en los PLC S7-1200 y S7-300.
    ¿Cuáles son mejores para el control? Señales analógicas o digitales
    Mira, ambas señales son críticas y útiles para cualquier sistema de automatización, pero personalmente prefiero usar las señales analógicas si puedo, porque tener mediciones de señales analógicas para las cantidades físicas del proceso me dará un monitoreo continuo de los parámetros del proceso que me permitirá rastrear y controlar mejor mi proceso.
    Además, tener un monitoreo continuo de los parámetros me permitirá establecer una lógica de control diferente para diferentes valores de señal, lo que hará que sea más fácil tener un rango de valores para controlar el proceso y otros rangos de valores para alarmas y advertencias del proceso que se desvían del funcionamiento normal.
    Conclusión
    Una señal analógica es una representación continua de una cantidad física en su sistema. Las entradas analógicas se proporcionan más comúnmente en el rango de 0 a 10 V o de 4 a 20 mA. El procesamiento de señales analógicas significa convertir la señal analógica de 4 a 20 mA en un rango de valores que corresponde a la cantidad física real y que el PLC puede comprender. En la familia de PLC S7 moderna, como S7-1200, el manejo de señales analógicas se realiza mediante las instrucciones NORM_X y SCALE_X. En la familia de PLC S7 más antigua, como S7-300, el manejo de señales analógicas se realiza mediante la instrucción SCALE, que es básicamente una combinación entre las instrucciones NORM_X y SCALE_X.
    leizuofa
    En este artículo, le mostraremos cómo realizar una copia de seguridad del programa desde el PLC físico a su computadora utilizando el software del portal Siemens Tia.
    Contenido:
    ¿Por qué necesitaría realizar una copia de seguridad? ¿Cómo realizar una copia de seguridad del PLC? Notas sobre la copia de seguridad del PLC Conclusión ¿Por qué necesitaría realizar una copia de seguridad?
    Imagínese si eliminara accidentalmente su software de la PC mientras trabajaba en él. O tal vez necesite realizar una actualización de cierto software de proceso que ha estado ejecutándose durante 10 años y ya no tiene el código del software.
    En lugar de reescribir todo el código desde cero, será más fácil simplemente cargar el código actual y realizar los cambios.
    En este artículo, le mostraremos cómo cargar fácilmente el software contenido dentro del PLC a su PC.
    ¿Cómo realizar una copia de seguridad del PLC?
    TIA Portal con los nuevos controladores Siemens S7-1200 y S7-1500 ofrece más ventajas a la hora de realizar una copia de seguridad en comparación con los controladores más antiguos, como el S7-300 o el S7-400. Con los controladores más antiguos, realizaría la copia de seguridad, pero no mostraría ningún comentario ni detalles de direccionamiento; el software funcionará bien, pero será difícil de leer o comprender.
    Con los controladores PLC más nuevos, ahora puede cargar tanto el código como todo el direccionamiento y los comentarios asociados, lo que hará que la lectura del código sea muy sencilla y que sea posible realizar cualquier actualización.
    Pasos para cargar el software desde el PLC
    Cree un nuevo proyecto, pero a diferencia de lo que hacemos habitualmente, no agregaremos un nuevo dispositivo, sino que presionaremos Online y elegiremos “cargar dispositivo como una nueva estación”. Vea la imagen 1.

    Imagen 1: cargue el dispositivo como una nueva estación.
    Esto lo llevará a cargar el dispositivo en la ventana PG/PC. Consulte la imagen 2.

    Imagen 2: ventana de carga de dispositivos.
    Debe elegir el tipo de interfaz PG/PC como se muestra en la última imagen y luego presionar Iniciar búsqueda.
    Cuando finalice la búsqueda, verá todos los dispositivos que encontró su software. Tenga en cuenta que no es necesario buscar solo PLC; también podrá encontrar HMI, módulos IO y cualquier otro módulo de comunicación que el software pueda detectar. Consulte la imagen 3.

    Imagen 3: escaneo completo y dispositivos encontrados.
    Una vez que se complete el escaneo, puede seleccionar el PLC que necesita cargar y luego presionar Cargar. Esto comenzará a cargar el software desde el PLC a su TIA Portal. Consulte la imagen 4.

    Imagen 4: se completó la carga desde el PLC.
    Como puede ver en la imagen anterior, el proyecto completo guardado en el PLC se cargará en su TIA Portal. Incluso con todos los comentarios y direcciones. Vea la imagen 5.

    Imagen 5: se carga el proyecto del PLC
    Como puede ver, se cargó todo el proyecto del PLC desde el PLC a su PC. Con todos los bloques, comentarios y configuraciones del proyecto.
    Notas sobre la copia de seguridad desde el PLC
    Si su PC y el PLC tienen direcciones IP diferentes, el TIA Portal le solicitará que asigne una nueva IP para su PC que coincida con la dirección del PLC e incluso lo hará automáticamente, si lo permite.
    Si el proyecto en el PLC está protegido con contraseña, se le solicitará que escriba esta contraseña antes de que comience el paso de carga. Si no puede proporcionar la contraseña correcta, la carga no comenzará. Asegúrese de saber la contraseña, si la tiene.
    A veces, TIA Portal encuentra su PLC, pero no puede cargar el proyecto debido a diferentes razones; por ejemplo, el proyecto en el PLC está escrito en una versión de TIA Portal diferente a la que está utilizando en este momento. De cualquier manera, se le mostrará el motivo de la carga fallida y podrá cargar el proyecto una vez que se solucionen estos motivos.
    Conclusión
    Puede cargar el proyecto en el PLC a su PC mediante TIA Portal. Si el PLC es s7-1200 o s7-1500, el proyecto se cargará con todas las direcciones y comentarios asociados. Si hay alguna razón que impida que TIA Portal cargue el proyecto, TIA Portal le mostrará este motivo y podrá cargarlo una vez que solucione el problema.
    leizuofa
    Cuando escuchas sobre la programación de PLC, los cinco lenguajes utilizados en ella son: lógica de escalera, texto estructurado, diagrama de bloques funcionales, diagrama de flujo secuencial y lista de instrucciones. Cualquier lenguaje, una vez entendido, se puede utilizar para escribir un código de aplicación y hacer funcionar una máquina correctamente.
    El mejor lenguaje de programación de PLC

    Figura: ejemplo de lógica de escalera
    Pero a menudo, los nuevos programadores de PLC se confunden en cuanto a qué usar para escribir un programa. Si entiende las ventajas y desventajas de un lenguaje, entonces puede determinar fácilmente qué usar para escribir un programa de PLC. Por lo tanto, es necesario comprender la diferencia entre ellos y definir qué lenguaje usar para codificar. En esta publicación, veremos qué lenguaje es mejor para la programación de PLC.
    Lógica de escalera
    La lógica de escalera es el tipo más básico de lenguaje de programación de PLC. Se puede correlacionar fácilmente con un diagrama de control de cableado eléctrico. Tradicionalmente, el cableado de control eléctrico se usaba para operar salidas de acuerdo con las entradas proporcionadas.
    El diagrama de lógica de escalera que consta de contactos y bobinas se implementó de la misma manera en la programación de lógica de escalera. Tiene una serie de peldaños, cada uno de los cuales tiene contactos y bobinas. Cuando se enciende el peldaño, la bobina, según su tipo, funciona en consecuencia.
    Puede escribir tantos peldaños como necesite en un programa y el código se ejecutará en consecuencia. Cuando lo ve, el parecido es similar a una escalera y, por lo tanto, se le da el nombre de lógica de escalera. Consulte el diagrama a continuación para comprenderlo. Puede ver lo simple que es hacerlo.

    En la ilustración anterior, las entradas asociadas con un dispositivo de conmutación en el diagrama de lógica de relé se muestran como contactos en el diagrama de escalera. La bobina de salida M1 en el diagrama de lógica de relé se representa con un símbolo de bobina de salida en el diagrama de escalera.
    Los números de dirección que aparecen sobre cada símbolo de contacto/bobina en el diagrama de escalera son referencias a las ubicaciones de las conexiones de entrada/salida externas al controlador lógico. Entonces, entre dos rieles de potencia de extremo, puede colocar los elementos necesarios y escribir la lógica en ellos. Los peldaños se ejecutan de manera cíclica de arriba hacia abajo.
    Texto estructurado
    Se puede decir que el texto estructurado es el lenguaje de nivel de TI local. La semejanza del lenguaje de texto estructurado es muy similar a los códigos que escribimos en un lenguaje de software. Como su nombre lo indica, el texto estructurado es una serie de textos escritos en forma de asignación.
    Las instrucciones deben terminar con punto y coma. Cuando se realiza una asignación, el valor actual de una variable de uno o varios elementos se reemplaza por el resultado de la evaluación de la expresión.
    Una asignación consiste en una especificación de variable en el lado izquierdo, seguida del operador de asignación: =, seguido de la expresión a evaluar. Ambas variables (lados izquierdo y derecho del operador de asignación) deben tener el mismo tipo de datos. Consulte el diagrama a continuación para comprender.

    Como puede ver, tiene diferentes tipos de operaciones y condiciones. En el ejemplo anterior, se utiliza una declaración if-else para evaluar una expresión. Si la condición es verdadera, entonces la variable asignada en el lado de salida se activa y cuando la condición se vuelve falsa, entonces la variable se desactiva. El lenguaje ST es, por lo tanto, el mejor para los cálculos matemáticos, ya que parece sobrio y fácil de entender.
    Diagrama de flujo secuencial
    Un diagrama de flujo secuencial es la herramienta más avanzada cuando desea escribir programas complejos de manera repetitiva o secuencial. Como su nombre lo indica, el lenguaje SFC le permite escribir un programa a través de un diagrama de flujo. Funciona en pasos, ramas, enlaces, saltos y transiciones.
    Una sección SFC es una "máquina de estado", es decir, el estado lo crea el paso activo y las transiciones transmiten el comportamiento de conmutación/cambio. Los pasos y las transiciones están vinculados entre sí a través de enlaces direccionales.
    Dos pasos nunca pueden vincularse directamente y siempre deben estar separados por una transición. Los procesos de estado de señal activa tienen lugar a lo largo de los enlaces direccionales y se activan al cambiar una transición. Consulte la siguiente imagen para comprender.

    La dirección del proceso de la cadena sigue los enlaces direccionales y se extiende desde el final del paso anterior hasta el principio del siguiente paso. Las ramificaciones se procesan de izquierda a derecha. Cada paso tiene cero o más acciones.
    Se necesita una condición de transición para cada transición. La última transición de la cadena siempre está conectada a otro paso de la cadena (a través de un enlace gráfico o símbolo de salto) para crear un bucle cerrado. Por lo tanto, las cadenas de pasos se procesan cíclicamente.
    Diagrama de bloques funcionales
    El lenguaje de diagrama de bloques funcionales (FBD) que se utiliza generalmente en microprocesadores, también está disponible en un formato similar en la programación de PLC. Es un diagrama de bloques conectados entre sí, donde cada bloque tiene su entrada y salida.
    El lenguaje FBD es muy fácil de solucionar porque literalmente puedes ver todo el código en una sola vista, en lugar de desplazarte hacia arriba y hacia abajo. Esto ayuda a un mantenimiento rápido y también aumenta la eficiencia de la programación. Consulta la siguiente imagen para comprender.

    Como puedes ver, puedes conectar varios tipos de funciones y bloques fácilmente por líneas, lo que muestra cómo se produce un flujo en la lógica. Solo tienes que asignar pines de entrada y salida, conectar las líneas entre estos pines y tu código funciona en consecuencia.
    Lista de instrucciones
    Un programa escrito en lenguaje de lista de instrucciones consta de una serie de instrucciones que el controlador lógico ejecuta secuencialmente.
    Cada instrucción está representada por una sola línea de programa y consta de los siguientes componentes: número de línea, valor actual que solo se puede ver en línea, operador de instrucción y operando. Consulta la siguiente imagen para comprender.

    Puedes ver que cada línea ejecuta solo una operación. En lugar de los contactos y bobinas que se utilizan en la lógica de escalera, se utilizan instrucciones de carga e instrucciones de configuración/reinicio correspondientes. Es una mezcla de lógica de escalera y texto estructurado. Por eso, también se le llama similar a un lenguaje ensamblador. Cuando te conectas al PLC, puedes ver valores animados en esta ventana.
    Cuando vemos estos cinco lenguajes, vemos que los que más utilizan los programadores son la lógica de escalera, el texto estructurado y el diagrama de bloques funcional. Cada lenguaje tiene sus ventajas y desventajas. Pero estos tres son fáciles de entender, interpretar y diseñar. Esto ayuda al programador a diseñar la lógica correctamente.
    Eso no significa que los dos lenguajes restantes no se utilicen. Depende de las habilidades del programador lo que tenga que usar para implementar la codificación. Por lo tanto, es difícil comentar cuál es el mejor lenguaje; pero sí, de estos tres también, el más utilizado es la lógica de escalera.
    leikang
    Cuando se desarrolla una lógica de PLC, siempre se necesitan temporizadores y contadores. Cualquier ciclo en un proceso de automatización generalmente está incompleto sin el uso de temporizadores y contadores. Los necesita para ejecutar una tarea después de un tiempo determinado o mantener la tarea encendida / apagada durante un tiempo determinado. Su uso depende de la aplicación a desarrollar.
    Y, antes de profundizar en las instrucciones avanzadas de PLC, un programador primero debe comprender estos bloques básicos para implementarlos correctamente y obtener ayuda para aprender los bloques avanzados más fácilmente.
    En este artículo, aprenderemos la diferencia entre temporizadores y contadores en la programación de PLC.
    ¿Qué es un temporizador?
    Un temporizador es una instrucción que se utiliza para encender o apagar una salida después de un cierto retraso. Por ejemplo, si desea encender una lámpara después de 5 segundos, use un temporizador para ejecutar esta tarea.
    Un temporizador tomará una entrada y cuando la entrada se encienda, comenzará su temporización. Después de que transcurra el tiempo de 5 segundos, se encenderá la salida del temporizador, lo que enciende la lámpara indirectamente. Estamos hablando de un temporizador normal de este tipo.
    Hay dos tipos de temporizadores: temporizador desactivado y temporizador de pulso. En resumen, la función básica es la misma: ejecutar una tarea después de un cierto retraso.

    Consulte la imagen de arriba para comprender mejor. Un temporizador tiene cuatro entradas y salidas: entrada, valor establecido, valor actual y salida. Una entrada toma la condición para iniciar un temporizador, un valor establecido se usa para tomar el valor establecido del temporizador, el valor actual muestra el valor actual del temporizador en ejecución y la salida se usa para encender o apagar la variable conectada a él.
    Cuando el temporizador del PLC recibe la entrada y si el valor establecido es de 5 segundos, el temporizador comienza como 1, 2 y 3, y así sucesivamente hasta 5. Cuando se han completado 5 segundos, la salida se enciende. Cuando la entrada se apaga, el valor actual del temporizador pasa inmediatamente a cero.
    Ya sea que el temporizador estuviera en ejecución o no; Si la entrada está apagada, el temporizador no se iniciará y su salida y valor actual serán cero. Este es el funcionamiento de un temporizador TON (temporizador con retardo de encendido).
    ¿Qué es un contador?
    Un contador es una instrucción que se utiliza para activar una salida después de que se haya alcanzado un conteo establecido. El conteo puede aumentar o disminuir.
    Por ejemplo, si desea encender una lámpara después de que se haya presionado un botón pulsador cinco veces, utilice un contador para ejecutar esta tarea. Un contador tomará una entrada y cuando la entrada se encienda, su conteo se incrementará a 1.
    Cuando la entrada se apague, no sucederá nada. Cuando vuelva a recibir la entrada, el conteo se incrementará a 2. Después de que transcurra el conteo de 5, se encenderá la salida del contador, lo que enciende la lámpara indirectamente. Estamos hablando del tipo de contador ascendente.
    Un contador tiene un tipo más: contador descendente. En resumen, la función básica es la misma: ejecutar una tarea después de un cierto conteo.

    Consulte la imagen anterior para comprender mejor. Un contador tiene cinco entradas y salidas: entrada de conteo, entrada de reinicio, valor establecido, valor actual y salida. Una entrada de conteo toma la condición para contar, la entrada de reinicio toma la condición para reiniciar el contador, el valor establecido se usa para tomar el valor establecido del contador, el valor actual muestra el valor actual del contador en ejecución y la salida se usa para encender o apagar la variable conectada a él.
    Cuando el contador recibe la entrada de conteo y si el valor establecido es 5, el contador aumenta a 1 y así sucesivamente hasta 5; al recibir cada pulso en la entrada de conteo (significa que la entrada de conteo tendrá que encenderse y apagarse 5 veces). Cuando se hayan completado 5 conteos, la salida se enciende.
    Ahora, incluso si se da el pulso de entrada de conteo, el contador seguirá aumentando después de 5 y la salida también permanecerá encendida. Para volver a poner el estado del contador a cero, debe dar la entrada de reinicio. Cuando se proporciona esta entrada, el valor actual del contador se convierte en cero y la salida también se apaga. Por lo tanto, es similar al funcionamiento de tipo enclavamiento. Para desbloquear el contador, tendrá que reiniciarlo. Este es el funcionamiento de un contador CTU (conteo ascendente).
    Diferencia entre temporizador y contador
    Las principales diferencias entre temporizadores y contadores en un PLC son las siguientes.
    Un temporizador necesita tener su entrada de forma continua para activar una variable, pero un contador no necesita tener su entrada de forma continua. Por lo tanto, un temporizador funciona en condiciones continuas, mientras que un contador funciona en condiciones de pulso. Si se elimina la entrada del temporizador, su salida volverá a estados cero; pero si se elimina la entrada del contador, el contador mantendrá su último valor. Un temporizador no tiene entrada de reinicio, mientras que un contador requiere una entrada de reinicio para que el contador vuelva a su estado original. Los tipos de temporizadores son: temporizador activado, temporizador desactivado y pulso del temporizador. Los tipos de contadores son: contador ascendente y contador descendente. Un valor establecido de temporizador puede estar en segundos, minutos o milisegundos; pero un valor establecido en el contador es un entero fijo.
    leikang
    En este programa de PLC, el funcionamiento automático de puertas está diseñado mediante programación de PLC para abrir o cerrar la puerta al detectar un objeto. Aquí, el objeto no es más que un automóvil.
    Funcionamiento automático de puertas
    La siguiente simulación muestra el funcionamiento del sistema de puertas automáticas.

    Entradas y salidas
    Tipo Número de dispositivo Nombre del dispositivo Operación Entrada X0 Límite inferior activado cuando la puerta alcanza el límite inferior. Entrada X1 Límite superior activado cuando la puerta alcanza el límite superior. Entrada X2 Sensor de entrada activado cuando el objeto se acerca a la puerta. Entrada X3 Sensor de salida activado cuando el objeto sale de la puerta. Entrada YO Puerta arriba Se mueve hacia arriba cuando YO está activado. Salida Y1 Puerta abajo Se mueve hacia abajo cuando Y1 está activado. Salida Y6 Luz encendida cuando Y6 está activado. Salida Y7 Zumbador Suena cuando Y7 está activado (la lámpara en la pantalla está encendida). Descripción del programa
    A medida que el automóvil se acerca a la entrada, la puerta se mueve hacia arriba. Un sensor de entrada X2 se utiliza para detectar la presencia del vehículo en la entrada.
    En el momento en que el vehículo pasa, la puerta se mueve hacia abajo. Un sensor de salida X3 se utiliza para detectar la presencia del vehículo después de cruzar la puerta.
    El movimiento ascendente de la puerta se detiene cuando se activa el interruptor de límite superior (X1).
    De manera similar, el movimiento descendente de la puerta se detiene cuando se activa el interruptor de límite inferior (X0).
    La puerta permanece levantada mientras se detecte el vehículo dentro del rango de entrada (sensor de entrada X2) y salida (sensor de salida X3).
    Un zumbador (Y7) suena como señal del movimiento de la puerta.
    Mientras el vehículo se encuentra dentro del rango de detección, entre el sensor de entrada (X2) y el sensor de salida (X3), una luz (Y6) permanece encendida.
    El estado del movimiento de la puerta se indica mediante la iluminación o el apagado de cuatro luces indicadoras en el panel de control.
    Es posible el control manual de la puerta. Los botones del panel de control se pueden presionar para abrir (⬆Puerta arriba) o cerrar (⬇Puerta abajo) la puerta.
    Programación de PLC

    leikang
    En esta lógica avanzada de PLC, detecte diferentes tamaños de piezas y clasifíquelas según el tamaño de las cajas y colóquelas en las bandejas.
    Las piezas no son más que cajas de diferentes tamaños, como pequeñas, medianas y grandes. El robot coloca cajas de diferentes tamaños al azar en la cinta transportadora. Luego, el sistema detecta el tamaño de la caja y se mueve hacia la cinta transportadora correspondiente y las coloca en las bandejas correspondientes.
    Programación de PLC para línea de distribución y clasificación
    La siguiente simulación muestra el funcionamiento del sistema de línea de distribución y clasificación.

    Entradas y salidas
    Tipo Número de dispositivo Nombre del dispositivo Operación Entrada X0 Punto de inicio (suministro) ENCENDIDO cuando se detecta la pieza. Entrada X1 Superior ENCENDIDO cuando se detecta la pieza. Entrada X2 Medio ENCENDIDO cuando se detecta la pieza. Entrada X3 Inferior ENCENDIDO cuando se detecta la pieza en el extremo derecho. Entrada X4 Sensor ENCENDIDO cuando se detecta la pieza en el extremo derecho. Entrada X5 Sensor El transportador avanza cuando Y1 está ENCENDIDO. Entrada X6 Detectar pieza ON cuando la pieza se detecta delante del empujador. Entrada X10 Punto de inicio (Descargar) ON cuando el robot de descarga está en el punto de inicio. Entrada X11 Pieza en mesa ON cuando la pieza está en la mesa. Entrada X12 Operación del robot finalizada ON cuando la operación del robot ha finalizado. Salida Y1 Transportador hacia delante El transportador se mueve hacia delante cuando Y2 está ON. Salida Y2 Transportador hacia delante Se mueve hacia el frente cuando Y3 está ON. Salida Y3 Ala de clasificación El transportador se mueve hacia delante cuando Y4 está ON. Salida Y4 Transportador hacia delante El transportador se mueve hacia delante cuando Y5 está ON. Salida Y5 Transportador hacia delante Se extiende cuando Y6 está ON y se retrae cuando Y6 está OFF. El empujador no se puede detener en la mitad de la carrera. Salida Y6 Empujador El robot mueve la pieza a la bandeja cuando Y7 está ON. Comienza un ciclo de proceso. Salida Y7 Comando de descarga El robot mueve la pieza a la bandeja cuando Y7 está ON. Comienza un ciclo de proceso. Salida Y10 Rojo Se enciende cuando Y10 está encendido. Salida Y11 Verde Se enciende cuando Y11 está encendido. Salida Y12 Amarillo Se enciende cuando Y12 está encendido. Descripción del programa
    Al pulsar el botón PB1 (X20) en el panel de control se activa el comando de suministro (Y0), lo que pone al robot en movimiento para mover el objeto.
    Una vez que el robot ha completado su tarea de mover la pieza y vuelve a su posición original, se desactiva el comando de suministro (Y0). Al activar el comando de suministro (Y0), el robot se impulsa para proporcionar una pieza.
    Al activar el interruptor SW1 (X24) en el panel de control, los transportadores avanzan. Por el contrario, al desactivar el interruptor, los transportadores se detienen.
    Las piezas transportadas por el transportador de distintos tamaños, a saber, grandes, medianas y pequeñas, se clasifican según la entrada de los sensores superior (X1), medio (X2) e inferior (X3) y se entregan en bandejas designadas.
    Las piezas grandes se dirigen al transportador trasero cuando se activa el ala de clasificación (Y3) en el transportador dividido, seguido por el transporte de la pieza en el transportador y finalmente desciende desde el borde derecho.
    Las piezas medianas se dirigen al transportador delantero cuando se desactiva el ala de clasificación (Y3) en el transportador dividido y, posteriormente, el robot las transfiere a la bandeja.
    Las piezas pequeñas se dirigen al transportador trasero tras la activación del ala de clasificación (Y3) en el transportador dividido. Una vez que se activa el sensor de detección de piezas (X6) en el transportador dividido, el transportador se detiene y la pieza se empuja hacia la bandeja.
    Cuando el robot detecta una pieza en la mesa (X11), se activa el comando de descarga (Y7). Una vez que el robot termina sus operaciones, lo que se indica mediante la activación del estado Operación del robot finalizada (X12) (lo que sucede cuando se deposita una pieza en la bandeja), se desactiva el comando de descarga (Y7).
    Si el interruptor SW2 (X25) del panel de control permanece activado, se produce un suministro automático de una nueva pieza en las siguientes condiciones:
    Cuando el robot inicia el transporte de una pieza mediana. Cuando se añade una pieza pequeña a la bandeja o una pieza grande desciende por el borde derecho del transportador. Las luces de la pantalla parpadean de la siguiente manera:
    La luz roja indica que el robot está en proceso de suministro de una pieza. La luz verde significa que el transportador está en movimiento. La luz amarilla se ilumina cuando el transportador está detenido. Programa del PLC

    xiangjinjiao
    Programación de PLC para controlar la dirección del transportador: facilitar el movimiento hacia adelante o hacia atrás según el tamaño de la pieza detectada. Identificar el tamaño de cada pieza y garantizar su distribución en la ubicación designada.
    Control avanzado de transportadores mediante PLC
    La tolva proporciona objetos de diferentes tamaños cuando el operador presiona el botón pulsador, luego se utilizan los transportadores y sensores para separar los objetos según su tamaño.
    Se utiliza un empujador para separar dos tamaños de objetos diferentes. El transportador puede moverse hacia adelante y hacia atrás para colocar los objetos según sus bandejas de almacenamiento dedicadas.
    Se utiliza un robot para recoger y colocar los objetos en cajas de tamaño mediano.
    La siguiente simulación muestra la simulación del transportador de PLC con diferentes tamaños de caja.

    Entradas y salidas de PLC
    La siguiente tabla enumera las entradas y salidas de este proyecto de PLC.
    Tipo Número de dispositivo Nombre del dispositivo Operación Entrada X0 Superior ENCENDIDO cuando se detecta la pieza. Entrada X1 Central ON cuando se detecta la pieza. Entrada X2 Inferior ON cuando el robot está en el punto de inicio. Entrada X3 Detectar pieza ON cuando se detecta la pieza delante del empujador. Entrada X4 Punto de inicio El transportador avanza cuando Y1 está ON. Entrada X5 Pieza en mesa ON cuando la pieza está sobre la mesa. Entrada X6 Operación del robot finalizada ON cuando se detecta la pieza en la pendiente. Entrada X7 Sensor ON cuando se detecta la pieza en el extremo derecho. Entrada X10 Sensor ON cuando se detecta la pieza en el extremo izquierdo. Entrada X11 Sensor ON cuando se detecta la pieza en el extremo derecho. Entrada X12 Sensor ON cuando finaliza la operación del robot. Salida Y0 Comando de suministro Se suministra una pieza cuando Y0 está ON: La pieza de madera se repite en orden L, M, S, M, S, L. Salida Y1 Transportador hacia adelante El transportador avanza cuando Y2 está ON. Salida Y2 Transportador hacia adelante Se extiende cuando Y3 está ON y se retrae cuando Y3 está OFF. El empujador no se puede detener en la mitad de la carrera. Salida Y3 Empujador El robot mueve la pieza a la bandeja cuando Y4 está activado. Comienza un ciclo de proceso. Salida Y4 Comando de descarga El transportador avanza cuando Y5 está activado. Salida Y5 Transportador hacia adelante El transportador retrocede cuando Y6 está activado. Salida Y6 Transportador en reversa El transportador retrocede cuando Y6 está activado. Descripción del programa
    Cuando se presiona el pulsador PB1 (X20) en el panel de control, se activa el comando de suministro (Y0) para la tolva. Una vez que se suelta el pulsador PB1, se desactiva el comando de suministro. Siempre que se activa el comando de suministro, el robot dispensa una pieza.
    Cuando se activa el interruptor SW1 (X24) en el panel de control, los transportadores comienzan a avanzar. Tan pronto como se desactiva SW1, los transportadores se detienen.
    Los transportadores transportan piezas grandes, medianas y pequeñas, que son clasificadas por los sensores Superior (X0), Medio (X1) e Inferior (X2) respectivamente, a las bandejas designadas.
    Pieza grande: se dirige al transportador inferior y se entrega a la bandeja de la derecha. Pieza mediana: se transfiere a la bandeja por el robot. Pieza pequeña: se dirige al transportador inferior y se entrega a la bandeja de la izquierda. Cuando se activa el sensor Detectar pieza (X3), el transportador se detiene y se dirige una pieza grande o pequeña al transportador inferior.
    Nota: Cuando el comando de accionamiento del empujador está activado, este se extiende por completo. Cuando el comando de accionamiento está desactivado, el empujador se retrae por completo.
    Cuando se activa el sensor Pieza en la mesa (X5) en el robot, se activa el comando Descargar (Y4). Cuando finaliza la operación del robot, se activa el sensor (X6) (se activa cuando se coloca una pieza en la bandeja) y se desactiva el comando Descargar (Y4).
    Mientras el interruptor SW2 (X25) del panel de control esté encendido, se suministrará automáticamente una nueva pieza en los siguientes escenarios:
    Cuando el robot comienza a manipular una pieza mediana Cuando se deposita una pieza pequeña o grande en una bandeja Control de rotación hacia adelante y hacia atrás del transportador mediante programación del PLC

    xiangjinjiao
    En un artículo anterior, hablamos sobre qué es un PID y también explicamos los diferentes parámetros de un PID y cómo reaccionaría el sistema al cambiar estos parámetros. En este artículo, le mostraremos cómo programar, configurar y ajustar un PID en su proyecto TIA Portal.
    Contenido:
    ¿Cómo agregar un PID a su lógica? ¿Cómo configurar el PID? Ajuste básico Ajuste del valor del proceso Ajuste avanzado ¿Cómo realizar el ajuste del PID? Preajuste del PID Ajuste fino ¿Cuáles son los diferentes métodos de ajuste de los PID? ¿Cómo agregar un PID a su lógica?
    En TIA Portal y casi todas las demás plataformas de PLC, no es necesario programar un controlador PID, ya que TIA Portal ya tiene bloques integrados para PID. Para agregar un PID a su lógica, solo tiene que arrastrar y soltar el bloque PID en su código y comenzar a configurarlo para su sistema.
    Agregar PID a su código es muy simple, sin embargo, hay un punto muy importante que debe tener en cuenta. Este es el intervalo de ejecución de su PID.
    Como sabe, el ciclo de ejecución principal ocurre dentro del OB1 cíclico principal y el tiempo de ciclo del OB1 depende de muchos factores, como la longitud de su código, los cálculos matemáticos en su código y también los bucles y secuencias; todos estos factores diferentes harían que el tiempo de ciclo de su OB1 no solo sea largo, sino que también lo hará diferente en cada ciclo, según la codificación que tenga.
    Eso significa que si llamó a su bloque PID dentro del OB1 principal, la ejecución del PID dependerá del tiempo de ciclo de su OB1, y ese no es un enfoque de mejores prácticas.
    Los PID se utilizan generalmente para controlar parámetros físicos como presiones, temperaturas o velocidades y eso significa que su controlador debe ser muy rápido para determinar cualquier cambio en el valor de su proceso y tomar reacciones rápidas para contrarrestar este cambio y brindarle un control estable y uniforme que un PID debería tener. Entonces, si el PID se agrega al OB1 principal y se ve afectado por su tiempo de ejecución, es posible que deba realizar demoras en la acción y esto hará que su sistema no sea estable.
    ¿Qué hacer?
    Una práctica recomendada es llamar a su bloque PID en un OB de interrupción cíclica y establecer el tiempo de ciclo de esta interrupción cíclica en el valor que considere adecuado para su sistema, generalmente en el rango de milisegundos según su aplicación. Eso significa que, si establece la interrupción cíclica, por ejemplo, en 1 milisegundo, su PID se llamará y ejecutará cada milisegundo independientemente de dónde se encuentre el ciclo del OB1 principal.
    Entonces, para agregar un PID a su lógica, comenzamos agregando un nuevo OB de interrupción cíclica y le damos un nombre adecuado. Vea la imagen 1.

    Imagen 1. Agregar una interrupción cíclica a su proyecto.
    Puede ver en la imagen que configuramos el tiempo cíclico en 1000 microsegundos o 1 milisegundo. Entonces, nuestro PID se llamará y ejecutará cada milisegundo.
    Ahora que agregó su OB cíclico al proyecto, puede simplemente arrastrar y soltar el bloque PID. Puede encontrarlo en la pestaña Instrucciones/Tecnología/Control PID/PID compacto. Vea la imagen 2.

    Imagen 2. Adición del bloque PID.
    Ahora, agregue los parámetros de su sistema al bloque PID, la entrada, la salida y el punto de ajuste. Vea la imagen 3.

    Imagen 3. Asigna tus parámetros PID.
    ¿Notaste en la última imagen que tienes 2 entradas diferentes y 3 salidas diferentes? ¿Cuáles son?
    Entrada:
    Este es el valor de entrada de tu parámetro de proceso en cantidades físicas reales, usaremos nuestro sistema de simulación de tanques, por lo que la entrada aquí en ese caso es el nivel de llenado del tanque en litros. Esto significa que ha realizado el escalado de la entrada analógica en otro lugar de su proyecto y simplemente proporciona al PID el nivel de llenado real en litros.
    Input_PER:
    Este es el valor de entrada de su parámetro de proceso, pero proviene del módulo de entrada analógica. Esto significa que no se escalará y estará en el rango de 0 a 27648 y el escalado de la entrada se realizará dentro del PID.
    Output:
    En este caso, el PID le proporcionará el valor de salida del controlador en el rango de 0 % a 100 % del valor de salida máximo.
    Output_PER:
    Al igual que input_PER, el PID proporcionará la salida en forma de 0 a 27648.
    Output_PWM:
    En este caso, el PID proporcionará su señal de salida en forma de pulsos ON/OFF, por lo que hay una salida o no. Y el valor de salida es entonces 100 % cuando está ON y 0 % cuando está OFF.
    Usaremos el mismo sistema de simulación de tanques que usamos antes y, como puede ver en la imagen anterior, usamos Input and Output_PER ya que nuestra simulación está construida de esta manera.
    ¿Cómo configurar el PID?
    Para ingresar a la vista de configuración del PID, puede hacer clic en la pestaña de configuración en el árbol del proyecto o desde el pequeño ícono de configuración sobre el bloque PID. Vea la imagen 4.

    Imagen 4. Ingreso a la vista de configuración.
    Esto lo llevará a la vista funcional donde puede configurar los diferentes ajustes de su PID. Vea la imagen 5.

    Imagen 5. Configuración del tipo de controlador.
    La primera configuración es el tipo de controlador, y aquí puede elegir qué tipo de control desea utilizar, tiene muchas opciones en los menús desplegables que se muestran, como temperatura, presión, longitud y muchas más. También puede configurarlo en general, donde el sistema verá sus valores como %. En nuestro sistema, estamos controlando litros de agua dentro de un tanque, por lo que elegiremos el volumen.
    También puede configurar el modo Manual/Automático del PID.
    A continuación, desea configurar los parámetros de entrada/salida. Vea la imagen 6.

    Imagen 6. Parámetros de entrada/salida.
    Aquí puede elegir entre los diferentes tipos de entradas o salidas como explicamos antes. Como dijimos, usaremos Input y Output_PER.
    A continuación, debe configurar la configuración del valor de proceso. Vea la imagen 7.

    Imagen 7. Límite del valor de proceso.
    En este paso, establecerá los límites inferior y superior del valor de su proceso. Si elige el tipo de entrada, esta configuración podrá cambiarse y podrá establecer los límites de su proceso. En nuestro caso, los límites del tanque son de 0 a 50 litros, por lo que los configuramos con estos valores.
    Tenga en cuenta que, si elige Input_PER, esta configuración no estará disponible y solo podrá establecer el límite de su proceso desde la siguiente pestaña. Consulte la imagen 8.

    Imagen 8. Escala del valor del proceso.
    Si usa Input_PER, entonces, como puede ver en la imagen anterior, puede establecer el límite del valor del proceso con respecto a la escala de 0 a 27648 que tiene.
    Si desea configurar una advertencia cuando el valor de su proceso alcance un límite inferior o superior, puede configurarlo en la pestaña de monitoreo del valor del proceso. Consulte la imagen 9.

    Imagen 9. Monitoreo del valor del proceso.
    A continuación, en la lista de ajustes, encontrará los límites de PWM, consulte la imagen 10.

    Imagen 10. Límites de PWM
    Aquí puede configurar el tiempo mínimo de encendido y apagado de su salida. Imagine que tiene una bomba o una válvula en su sistema que el PID controla a través de una salida PWM. No desea que el PID simplemente le dé a su bomba un tren de un comportamiento de encendido/apagado muy rápido porque eso probablemente hará que su bomba se queme. Por lo tanto, puede indicarle al PID desde esta configuración que encienda la bomba durante un tiempo mínimo antes de cerrarla y viceversa.
    Puede tener el mismo control con su PID si no tiene salida PWM desde la siguiente configuración, los límites de valor de salida. Consulte la imagen 11.

    Imagen 11. Límites de valor de salida.
    Puede controlar los límites alto y bajo de su salida de control, por ejemplo, puede establecer el límite bajo en 20% y eso hará que el PID haga funcionar la bomba al menos al 20% de su caudal. Por lo tanto, su rango de control será del 20% al 100%.
    Por último, y lo más importante, puede configurar sus parámetros PID en el modo de configuración desde la siguiente pestaña, la pestaña de parámetros PID, consulte la imagen 12.

    Imagen 12. Parámetros PID.
    Aquí puede escribir los parámetros de ajuste para las ganancias P, I y D de su PID en caso de que los conozca o en caso de que haya realizado el ajuste usted mismo y tenga los parámetros de otro lugar. También puede optar por utilizar un PID o solo un controlador PI.
    Si no tiene estos parámetros, puede cargarlos automáticamente después de realizar el ajuste de su PID.
    ¿Cómo realizar el ajuste del PID?
    Ahora que ha terminado de configurar el PID, puede ajustar el controlador con la misma facilidad desde la pestaña de puesta en servicio en el árbol de proyectos. Vea la imagen 13.

    Imagen 13. Puesta en servicio del PID
    En la página de puesta en servicio, la pantalla está dividida en 3 partes. La página superior es donde puede comenzar a realizar el preajuste y el ajuste fino del PID.
    En el medio, tendrá un área gráfica para mostrarle la respuesta en tiempo real de su sistema. Puede ver la salida del controlador y el valor del proceso. Y cada vez que cambie el punto de ajuste, verá el comportamiento de su PID para captar este nuevo punto de ajuste. Incluso si el punto de ajuste no cambió pero, por ejemplo, aumenta la demanda de nuestro suministro de tanque, verá la reacción del PID para satisfacer esa demanda y también mantener el punto de ajuste en su valor requerido.
    En la tercera área, tendrá el estado en línea de su controlador y también puede decidir el modo de funcionamiento de su PID. Vea el siguiente video de simulación que muestra el procedimiento de ajuste automático del PID en el TIA Portal.
    En el video, puede ver que después de realizar el ajuste previo, nuestro PID encontró los parámetros P, I y D que mejor se adaptan a nuestro sistema. Puede ver que cuando cambia el punto de ajuste o el caudal de salida, el controlador reaccionará muy rápidamente para devolver el punto de ajuste a los valores requeridos.
    Ahora puede cargar sus parámetros de ajuste directamente en su proyecto con un simple clic de botón, consulte la imagen 14.

    Imagen 14. Cargue sus parámetros.
    Una vez que haya cargado sus parámetros, puede encontrarlos en la pestaña de parámetros PID en la vista de configuración. Consulte la imagen 15.

    Imagen 15. Parámetros PID.
    El siguiente paso debe ser realizar un procedimiento de ajuste fino del PID desde la misma vista de puesta en servicio, sin embargo, debido a que no tenemos un sistema real y solo estamos simulando el comportamiento del tanque y la bomba mediante cálculos matemáticos, no podemos realizar el paso de ajuste fino.
    Cuando tienes un sistema real, puedes realizar el ajuste fino donde tu PID intentará encontrar los parámetros que le darán al sistema una mejor respuesta e incluso eliminarán el sobreimpulso de tu valor de proceso y alcanzarán directamente el punto de ajuste.
    En el futuro, si tenemos un sistema real, podemos mostrar cómo se ve.
    ¿Cuáles son los diferentes métodos de ajuste del controlador PID?
    No tienes que realizar el ajuste de tu PID utilizando TIA Portal; hay muchos métodos diferentes que intentan encontrar los mejores parámetros PID para tu sistema. En su mayoría son métodos matemáticos basados en prueba y error. Recomendaría utilizar la función de ajuste automático en TIA Portal.
    Pero aquí se muestran algunos de los métodos utilizados para lograr los mismos parámetros.
    Ajuste heurístico. Método de ajuste Ziegler-Nichols Método de ajuste Cohen-Coon Método de ajuste Kappa-Tau Método de ajuste Lambda Y algunos otros. Conclusión
    Use una interrupción cíclica con sus PID. Configure su PID para que se adapte mejor a su sistema. La función de ajuste automático en TIA Portal es muy útil y eficaz.
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