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Ing. Paul Gálvez F.
Guía PGF S7-1200
Esta es una guía referencial como apoyo para la asignatura, Más información encontraras en el Portal Duoc UC y en el blog:
http://profesorpaul.blogspot.com
Tecnología
Temporizadores
Contadores
Concepto de
bloques
Memoria
HMI
Comunicación
Hardware
Extensibilidad del sistema
8 SM máx.
3 CM (módulos de comunicación) máx.
S7-1200
CPU SM (módulo de señales)CM
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
E/S integradas de la CPU y E/S de la SB (Signal Board)
S7-1200 CPU 1214C
DI Digital Input 14+ (2 on SB)
DO Digital Output 10+ (2 on SB)
AI Analog Input 2
AO Analog Output 1 on SB
PWM / PTO
Pulse Width Modulation
Pulse Train Output
2
HSC High Speed Counter 6
PID Closed loop controller 16
La Signal Board amplía las E/S de la CPU S7-1200 sin aumentar el tamaño que ocupa la CPU.
Tecnología
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Concepto de
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Hardware
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
1 Signal Board opcional (SB) puede insertarse en el frente de la CPU
Ing. Paul Gálvez F.
Configuración hardware S7-1200 STEP 7 Basic utiliza una configuración gráfica que permite crear una imagen del hardware actual. Los módulos hardware se seleccionan de un catálogo de hardware y se arrastran a un rack. Una vez configurada la imagen del sistema hardware, haga clic en un elemento de la imagen del sistema para configurar la página de “Propiedades” del elemento de hardware seleccionado. Seleccione el conector PROFINET de la CPU en la imagen de la CPU para ajustar las propiedades de la dirección IP. Utilice el comando Cargar para transferir la nueva configuración hardware a la CPU de destino. Cuando se le indique, seleccione una interfaz de red y una CPU.
Hardware
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Concepto de
bloques
Memoria
HMI
Comunicación
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Comunicación serie para S7-200 y S7-1200
Comunicación de la CPU S7-1200 a través de conexiones RS232 y RS485
El protocolo ASCII (comunicación serie basada en caracteres) utiliza intrucciones punto a punto (PtP) de STEP 7 Basic El protocolo USS Drive está programado con instrucciones de la librería USS de STEP 7 Basic El protocolo MODBUS está programado con instrucciones de la librería MODBUS de STEP 7 Basic
Las CPU S7-1200 tienen una conexión PROFINET (ETHERNET) integrada. Utilice los módulos RS232 y RS485 para la comunicación PtP
Comunicación
Hardware
RS485
RS232
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Memoria
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Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Interfaz PROFINET (Ethernet) integrada del S7-1200
Comunicación con el software STEP 7 Basic Configuración hardware de la CPU
Descarga de proyectos
Observación y forzado de variables online
Forzado permanente de los estados E/S online
Diagnósticos
Comunicación con paneles de operador HMI Datos de / a la CPU
Diagnóstico del sistema
Comunicación de CPU a CPU Comunicación abierta con instrucciones TSEND/TRCV
Protocolos soportados
•TCP/IP nativo
•ISO on TCP
Comunicación S7 (PUT / GET) sólo servidor
Comunicación
Hardware
Tecnología
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Contadores
Concepto de
bloques
Memoria
HMI
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Las CPU S7-1200 utilizan una conexión PROFINET conSTEP 7 Basic, CPUs S7-1200 y paneles HMI
Comunicación
Hardware
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Memoria
HMI
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
El Totally Integrated Automation Portal integra lógica de control y programación de la configuración HMI
SIMATICS7-1200
SIMATIC HMIBasic Panels
El Totally Integrated Automation Portal, versión 10.5 incluye SIMATIC STEP 7 Basic versión 10.5 y SIMATIC WinCC Basic versión 10.5.SIMATIC WinCC Basic permite configurar el funcionamiento de los paneles HMI SIMATIC Basic: monocromo - KTP400 y KTP600 y color - KTP600, KTP1000 y TP 1500
Tecnología
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Memoria
HMI
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instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Tamaño de la memoria de trabajo de la CPU
CPU 1214C
26 kB
50 kB
64 kB
Bloques lógicos
Bloques de datos
Flotante
Tecnología
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Contadores
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bloques
Memoria
HMI
Comunicación
Hardware
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instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Objetos de programa de STEP 7 Basic en la memoria de la CPU S7-1200
S7-1200
Los nombres de las variables y los comentarios del programa se almacenan en la memoria de la CPU S7-1200 y están disponibles online.
1 / 2 MB(internos)
lógicos
Comentarios
Variables
Bloques
Tamaño de la memoria de carga
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instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
DB “simbólico”
DB “clásico”
Step 7 Basic puede optimizar el tamaño de un bloque de datos
Al crear un bloque de datos se puede seleccionar el formato optimizado haciendo clic en la casilla de verificación “Symbolic access only”. El formato “clásico” también se soporta por motivos de compatibilidad con el código heredado.
Si las declaraciones del tipo de datos están mezcladas, se desperdicia espacio de memoria
Los tipos de datos están organizados
para ahorrar espacio de memoria
Memoria
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Hardware
Tecnología
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Concepto de
bloques
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Las asignaciones a la memoria remanente protegen los datos durante posibles cortes de alimentación de la CPU
S7-1200
Un DB de “Symbolic access only” puede seleccionar elementos de datos individuales como remanentes en memoria. Si no se selecciona “Symbolic access only”, entonces sólo un bloque de datos DB puede ser remanente. Los 2048 bytes totales se comparten entre la memoria M y DB.
La CPU S7-1200 CPU almacena automáticamente los datos remantentes en una memoria flash interna.
Un botón de la tabla de variables PLC permite asignar un espacio de memoria M como remanente (2048 byte máx.)
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Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Memory Card – tamaño de memoria
2 tamaños S7-1200 MC
1MB
10MB
100MB
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2 MB
24 MB
Tecnología
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Concepto de
bloques
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
¿Qué puede almacenarse en la Memory Card?
S7-1200
Programa Datos Datos de sistema Recetas previsto
Registro de datos previsto
Archivos Proyectos
SIMATIC MC opcional
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Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
¿Cómo utiliza el S7-1200 la SIMATIC MC preformateada?
Puede crear una tarjeta “Programa” que funcione como memoria de la CPU. Si retira la tarjeta “Programa” de la CPU, la CPU perderá toda la memoria del proyecto.
Puede crear una tarjeta “Transferencia” que pueda copiar el proyecto (y las actualizaciones) a varias CPUs.
Puede crear una tarjeta “Transferencia” con STEP 7 Basic en un PC con lector/grabador de tarjetas SD estándar
Memoria
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Hardware
Tecnología
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Contadores
Concepto de
bloques
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Tipos de bloques de programa
S7-1200
Tecnología
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Contadores
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Juego de
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Nuevos tipos de
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OB (bloques de organización)
FB (bloque de función) tiene un bloque de datos de instancia para almacenamiento temporal
FC (función) No tiene bloque de datos de instancia
DB (bloque de datos) para acceso globaly almacenamiento permanente
Ing. Paul Gálvez F.
FCGlobalData Block
GlobalData Block
Estructura del programa S7-1200 en STEP 7 Basic
OB
FBFC
FC
FB
InstanceData Block
InstanceData Block
La profundidad máxima de anidamiento es de 16
STEP 7 Basic utiliza la misma arquitectura de bloques que el S7-300 Modularización y reutilización más sencillas Los objetos tecnológicos (p. ej., PID control) se pueden estandarizar y llamar varias
veces Soporta referencias simbólicas
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Contadores
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Nuevos tipos de
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Ing. Paul Gálvez F.
Tipos de bloques de datos de instancia del S7-1200
STEP 7 Basic utiliza bloques de datos de instancia única y multi-instancia
Un bloque de función (FB) puede llamarse varias veces Un tipo de FB (p. ej., el FB “Motor”) puede controlar varios
accionamientos Los datos reales de los diferentes accionamientos se pueden
almacenar en distintos DBs de instancia única o multi-instancia Dos FBs pueden compartir un DB multi-instancia y así optimizar el uso
de la memoria
OB FCFB ″Motor″
DBinstancia única
″Motor_2″
FB″Motor″
DBmulti-instancia
″Motor_1″
FC
FBModbusCOMM
Memoria
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Hardware
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Contadores
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Memoria
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Comunicación
Hardware
Estructura de las alarmas del S7-1200
Ciclo
Arranque
Hardware
Retardo
OB1
OB100
OB200
FC
FB
DB
Cola de ejecución
de OBs
FB
DB
OB202
OB80
FC
Alarma error tiempo
Alarma proceso
Alarma cíclica OB201
OB82
Alarma error diagn.
Ala
rma
s
Se pueden utilizar distintos OBs opcionales de arranque y retardo
El acoplamiento del evento al OB se puede realizar durante la configuración así como en runtime
Concepto de
bloques
Tecnología
Temporizadores
Contadores
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Instrucciones de activación/desactivaciónS7-1200: S (Set) y R (Reset) para bits individuales, SET_BF (Set Bit Field) y RESET_BF (Reset Bit Field) para varios bits
Instrucciones inmediatasS7-1200: Dirección periférica directa (inmediata) (por ejemplo, Q0.0:P o I0.0:P)
Instrucciones de detección de flancosS7-1200: P_TRIG (detector de flanco ascendente) N_TRIG (detector de flanco descendente)
Lógica binariaS7-1200
Lógica binaria
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Contadores
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HMI
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Hardware
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Novedades
TP (Pulse timer) y TONR (On-delay retentive) pertenecen ahora al mismo grupo.
S7-1200: Todos los temporizadores son temporizadores de 1ms que utilizan un nuevo tipo de datos de tiempo en formato DWORD para los valores de tiempo preseleccionados y transcurridos.
S7-1200: En STEP 7 Basic, todos los temporizadores son temporizadores tipo IEC que tienen un bit de salida Q que señaliza la condición de timeout y una salida ET que devuelve el tiempo transcurrido.
TemporizadoresS7-1200
Temporizadores
S7-1200: Utilice las instrucciones de reloj RD_SYS_T (read system time) y T_SUB (time difference) para calcular intervalos de tiempo.
Tecnología
Temporizadores
Contadores
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Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Instrucciones de contadores
S7-1200: En STEP 7 Basic, todos los contadores son contadores tipo IEC que tienen un bit de salida Q que señaliza la condición de contaje y una salida CV que devuelve el valor de contaje actual.
ContadoresS7-1200
Contadores
Instrucciones de contadores rápidos
S7-1200: CTRL_HSC
Los contadores rápidos del S7-1200 se configuran en las propiedades de configuración del dispositivo. Los parámetros operativos están disponibles como entradas y salidas de la instrucción CTRL_HSC.
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Contadores
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Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Instrucciones de comparación
Comparación S7-1200
Novedades
Las instrucciones de comparación soportan ahora el tipo de datos LREAL de 64 bits.
Instrucciones de comparación: IN_RANGE comprueba si un valor de entrada se encuentra dentro de un rango de valores determinado. OUT_RANGE comprueba si un valor de entrada se encuentra fuera de un rango de valores determinado.
|OK| comprueba si una referencia a un dato de entrada es un número real. La instrucción |NOT_OK| comprueba si una referencia a un dato de entrada no es un número real.
S7-1200: El tipo de datos se selecciona tras colocar la instrucción.
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Contadores
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Comunicación
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Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
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Instrucciones matemáticas Matemáticas S7-1200
Novedades
Las instrucciones matemáticas en coma flotante del S7-1200 soportan ahora el tipo de datos LREAL de 64 bits.
Instrucciones matemáticasS7-1200: El tipo de datos se selecciona después de colocar la instrucción.
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Contadores
Concepto de
bloques
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HMI
Comunicación
Hardware
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Instrucciones de desplazamiento
DesplazamientoS7-1200
Novedades
Las instrucciones MOVE soportan ahora el tipo de datos LREAL de
64 bits.
Nuevas instrucciones de desplazamiento
UMOVE_BLK (uninterruptible move block) UFILL_BLK (uninterruptible fill block)
Instrucciones de desplazamiento. S7-1200: El tipo de datos se selecciona después de colocar la instrucción.
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Contadores
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Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
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Instrucciones de conversión
ConversiónS7-1200
Novedades
Las instrucciones de conversión (excepto SCALE_X y NORM_X)
soportan ahora el tipo de datos LREAL de 64 bits.
Nuevas instrucciones de conversión
CEIL (ceiling) convierte un número real al siguiente entero superior FLOOR convierte un número real al siguiente entero inferior SCALE_X escala un valor de parámetro real a un valor de parámetro normalizado NORM_X normaliza un valor de parámetro. S7-1200: El tipo de datos se selecciona tras colocar la instrucción.
Instrucción de conversión de strings
S7-1200: S_CONV, STRG_VAL, VAL_STRG
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Contadores
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Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
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Instrucciones de control del programa
Control del programaS7-1200
Novedades
JMPN: Saltar si no fluye corriente a la bobina JMP GetError: Recoger información sobre errores de ejecución del bloque de programa GetErrorID: Recoger la ID de un error de ejecución
Redisparar vigilancia del tiempo de ciclo
S7-1200: RE_TRIGR
Terminar ejecución del bloque actual
S7-1200: RET
Control de ejecución
Las instrucciones de bucle FOR-NEXT se tiene que crear con instrucciones Jump, Add y Compare.
La instrucción de LED de diagnóstico DIAG_LED no es soportada por el S7-1200.
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Nuevos tipos de
datos
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Instrucciones lógicas
Instrucciones lógicasS7-1200
Novedades
La instrucción de selección SEL selecciona una de dos entradas La instrucción de multiplexado MUX selecciona una de varias entradas
S7-1200: El tipo de datos se selecciona tras colocar la instrucción.
Instrucción AND
S7-1200: AND
Instrucción OR
S7-1200: ORInstrucciones XOR
S7-1200: XOR
Instrucción de inversión
S7-1200: INVERT
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instrucciones
Nuevos tipos de
datos
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Instrucciones de desplazamiento y rotación
Desplazamiento y rotaciónS7-1200
Novedades
S7-1200: El tipo de datos se selecciona tras colocar la instrucción.
Instrucción de desplazamiento a la derecha
S7-1200: SHR
Instrucción de desplazamiento a la izquierda
S7-1200: SHL
Instrucción de rotación a la derecha
S7-1200: ROR
Instrucciones de rotación a la izquierda
S7-1200: ROL
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instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Instrucciones de reloj
Reloj + calendario S7-1200
Novedades
Nuevos tipos de datos TIME y DTL (Date and time long)
T_CONV convierte el tipo de datos de un valor de tiempo T_ADD suma los valores TIME y DTL T_SUB resta TIME y DTL T_DIFF devuelve la diferencia RD_LOC_T lee la hora local
Instrucciones de escritura de la hora del sistema
S7-1200: WR_SYS_T (write system time)
Instrucciones de lectura de la hora del sistema
S7-1200: RD_SYS_T (read system time)
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Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
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Instrucciones de strings
String + CharS7-1200
Novedades
Formato de datos String
S7-1200: Byte de longitud máxima seguido del byte de longitud actual y bytes de caracteres
Nuevas operaciones de strings
LEFT, RIGHT, DELETE, INSERT, REPLACE, VAL_STRG, STRG_VAL y S_CONV
S7-1200: LEN, CONCAT, MID
Encontrar substring o carácter en string
S7-1200: FIND
Copiar string
S7-1200: S_CONV (string convert) puede tener un tipo de datos STRING como entrada y salida para “copiar” el string.
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Nuevos tipos de
datos
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Instrucciones de comunicación
ComunicacionesS7-1200
Diferencias
Comunicación de redes PPI
S7-1200: El puerto CPU integrado es ahora una conexión Ethernet. Las instrucciones de red PPI del S7-200 no son soportadas en STEP 7 Basic versión 10.5.
Instrucciones Point-to-Point (PtP)(comunicaciones Freeport)
S7-1200: PORT_CFG, SEND_CFG, RCV_CFG,SEND_PTP, RCV_PTP, RCV_RST, SGN_GETy SGN_SET.
Comunicación Ethernet
La CPU S7-1200 tiene un puerto PROFINET (Ethernet) integrado y utiliza instrucciones T-BLOCK (p. ej., TSEND_C, TRCV_C) para la comunicación en red.
Programa Ethernet válido para programar las vías de comunicación
Un S7-200 ejecuta subrutinas ETH0_CTRL / ETH0_XFR para leer de o escribir en un S7-1200 pasivo. Un S7-300/S7-400 ejecuta GET/PUT para leer de o escribir en un S7-1200 pasivo. Para un S7-1200 conectado a una red S7-1200/S7-300/S7-400 múltiple, todos los programas partner pueden ejecutar instrucciones T-block para leer y escribir unos de/en otros.
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instrucciones
Nuevos tipos de
datos
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Instrucciones de alarmas
AlarmaS7-1200
Alarma de evento
S7-1200: Asignación de propiedades de configuración del dispositivo
Alarma de retardo
S7-1200: SRT_DINT, CAN_DINT
Control de alarma asíncrona
S7-1200: DIS_AIRT, EN_AIRT
Terminar ejecución del bloque de alarma actual
S7-1200: RET
Borrar eventos de alarma en cola de espera
S7-1200: Los eventos actuales y en cola de espera se borran con la instrucción DETACH.
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Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
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Intrucciones con tablas y lazo de control PID
Lazo de control PIDS7-1200
Instrucciones PID
S7-1200: Instrucción avanzada PID_Compact
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Contadores
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Hardware
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
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Instrucciones Basic Motion Control y Pulse Control
Basic Motion controlS7-1200
Instrucciones de Motion control
S7-1200: Instrucciones PLC Open motion control
S7-1200: Las instrucciones de Motion control se disparan internamente con flanco ascendente. Esto no supone problema alguno para un bloque de organización de ejecución cíclica (OB1, por ejemplo). Sin embargo, en caso de colocar una instrucción de Motion control en un OB de alarma de ejecución única, entonces es necesario ejecutar la instrucción dos veces consecutivas para suministrar una señal de flanco. Si un evento de Motion control externo dispara un bloque de alarma de ejecución única, entonces ejecute la instrucción de Motion control una vez asignando al parámetro de petición de habilitación una constante “1” y otra vez una constante “0”.
Instrucciones Pulse
S7-1200: Los generadores de impulsos se configuran en las propiedades de configuración del dispositivo. Los parámetros operativos están disponibles como salidas tal y como se definieron en las propiedades de configuración. La instrucción CTRL_PWM inicia y detiene el generador de impulsos.
Pulse controlS7-1200Tecnología
Temporizadores
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bloques
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Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Instrucciones de la librería Modbus
Librería ModbusS7-1200
Librería Modbus S7-1200 simplificada
MB_COMM_LOAD ofrece inicialización en la primera ejecución para operaciones de maestro y esclavo. MB_MASTER y MB_SLAVE controlan la asignación de aviso y puerto.
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bloques
Memoria
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Comunicación
Hardware
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Instrucciones de la librería USS drive
Librería USS driveS7-1200
USS_DRV y USS_PORT sustituyen a USS_INT y USS_CTRL.
S7-1200: Ampliado a ocho parámetros PZD definidos por el usuario
S7-1200: Tasa de actualización definida por el usuario en un OB de alarma ciclico.
Instrucción One ReadS7-1200: USS_RPM
Instrucción One WriteS7-1200: USS_WPM
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instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Nuevos tipos de datos simples para el S7-1200
Los tipos de datos de entero 16 bits ahorran recursos• SInt – tamaño Byte (-128 a 127)
Los tipos sin signo incrementan el rango positivo• USInt - tamaño Byte (0 a 255)• UInt - tamaño Word (0 a 65,535)• UDint - tamaño Dword (0 a 4,294,967,295)
Long Real para mayor precisión en coma flotante• LReal - tamaño 64 bits
+/-2.2250738585072020 × 10 -308
a +/-1.7976931348623157 × 10 308
El tipo de datos Time tiene un nuevo formato de entrada y rango• Time tamaño Dword
T# -24d_20h_31m_23s_648ms a T# 24d_20h_31m_23s_647ms almacenado como -2,147,483,648 ms a +2,147,483,647 ms
ex. T#50ms T#5m_30s T#1d_2h_15m_30s_45ms
STEP 7 Basic permite seleccionar el tipo de datos en
una lista desplegable
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bloques
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HMI
Comunicación
Hardware
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Nuevos tipos de datos complejos para el S7-1200
Array DTL (Date and Time Long)
Hay acceso simbólico disponible a todos los elementos de una matriz o estructura DTL.
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Memoria
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Hardware
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Funcionamiento de los temporizadores en el S7-1200
S7-1200
En STEP 7 Basic, todos los temporizadores son de 1 ms y el valor de tiempo se puede introducir directamente. En STEP 7-Micro/WIN, el valor preseleccionado y el tiempo actual se introducen en forma de número que semultiplica por una base de tiempo (1 / 10 / 100 ms) que depende del número de temporzador seleccionado .
Salida Q = 1 si el tiempo transcurrido ET >= PT.
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Comunicación
Hardware
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Funcionamiento de los contadoresen el S7-1200
S7-1200
S7-1200 Contador tipo IEC
Rango: tipo de datos seleccionable de SINT a UDINT
Salida Q = 1 si el valor actual >= PV
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Concepto de
bloques
Memoria
HMI
Comunicación
Hardware
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Contaje y medición con contadores rápidos (HSC)
S7-1200CPU 1214C
Total dispositivos HSC 6
100kHz. máx. monofásicos o 80kHz. máx. bifásicos
3
30kHz. máx. monofásicos o 20kHz. máx. bifásicos
3
El encóder bifásico o en cuadratura es el más utilizado de los encóders rotativos, dado que es más preciso.
. . .Encóders rotativos
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Temporizadores
Contadores
Concepto de
bloques
Memoria
HMI
Comunicación
Hardware
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
Ing. Paul Gálvez F.
Objeto tecnológico Eje del S7-1200
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Concepto de
bloques
Memoria
HMI
Comunicación
Hardware
Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
S7-1200 y STEP 7 Basic utilizan salidas de impulsos integradas y la configuración del objeto tecnológico Eje para controlar motores pasos a paso y servoaccionamientos. Las instrucciones PLCopen standard se posicionan entonces en el programa.
Ing. Paul Gálvez F.
Objeto tecnológico Regulador PID del S7-1200
S7-1200 y STEP 7 Basic utilizan la configuración del objeto tecnológico Regulador para hasta un total de 16 lazos de regulación PID. La instrucción PID_Compact se coloca entonces en el programa.
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Juego de
instrucciones
Nuevos tipos de
datos
