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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA E INGENIERÍA ELECTRÓNICA LABORATORIO DE CONTROL E INSTRUMENTACIÓN
ELT 3890 AUTOMÁTICA I
LABORATORIO No. 1
SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN STEP 7 - MICRO/WIN 32 – SIEMENS
1.1. OBJETIVOS.
- Programar Controladores Lógico Programables de la línea SIEMENS, familia Micro-PLC S7-200 mediante el software de programación STEP7 - MICRO/WIN 32 versión 4.0.
- Explotar todas las herramientas de programación y visualización del software STEP7 - MICRO/WIN 32.
- Aplicación del software a los circuitos básicos de arranque de motores trifásicos.
- Aplicar el simulador S7- 200 versión 2.0 para verificar el funcionamiento correcto de los programas de los circuitos y automatizaciones realizadas.
- Programar temporizadores y contadores mediante el software de programación STEP7 - MICRO/WIN 32.
- Realizar el montaje físico de los arranques básicos de motores trifásicos. 1.2 FUNDAMENTO TEÓRICO. La familia o gama S7-200 comprende diversos sistemas de automatización pequeños (Micro-PLC’s) que se pueden utilizar para numerosas tareas. La figura 1- 1 muestra un Micro-PLC S7-200. Gracias a su diseño compacto, su capacidad de ampliación, su bajo costo y su amplio juego de operaciones, los Micro PLC’s S7-200 se adecuan para numerosas aplicaciones pequeñas de control. Además, los diversos tamaños y fuentes de alimentación de las CPU’s ofrecen la flexibilidad necesaria para solucionar las tareas de automatización. Figura 1.
La figura 1.2 muestra la estructura básica de conexión de un Micro-PLC de la familia S7-200, que incluye una CPU S7-200, una PC, el software de programación STEP 7-Micro/WIN y un cable de comunicación. Si desea utilizar una PC, debe disponer de uno de los siguientes equipos adicionales: _ Un cable PC/PPI. _ Un procesador de comunicaciones (CP) y un cable de interface multipunto (MPI). _ Una tarjeta de interface multipunto (MPI). El cable de comunicación se suministra junto con la tarjeta MPI. El software de programación STEP 7-Micro/WIN 32, que se aplicará para el desarrollo de este laboratorio es la versión 4.0 para Windows 98 o superior. Figura 1. Este software permite la programación en tres formas:
- IL Instruction List = Lista de instrucciones (AWL en alemán)
- LD Ladder Diagram = Diagramas en escalera (KOP en alemán)
- FBD Function Block Diagram = Diagramas de bloques de función = Diagramas lógicos (FUP en alemán) Instrucción de control, se constituye en la menor unidad dentro de un programa de usuario PLC. Una instrucción consta de una operación y operando I0.0 Operando Operación La operación de una instrucción determina que función debe ejecutarse a la hora de tratar una instrucción de control. El operando de un instrucción, incluye la información necesaria para una instrucción de control. El operando consta de un identificador de operando y de un parámetro. Parámetro (Byte y Bit)
I0.
Indicador de operando
1.3. DESARROLLO
1.- Realice el programa en el Micro/Win Step 7 V4.0 del arranque directo de un motor trifásico de inducción. Inicialmente ingrese mediante el icono de acceso directo al programa y se desplegará la siguiente pantalla: Recurriendo a las barras de herramientas, realice el siguiente diagrama en escalera y grabe con el nombre: ARRANQUE : Verifique la correcta introducción del diagrama escalera, realizando la compilación del mismo, siguiendo los pasos: en el menú principal elegir:
O mediante los siguientes: íconos: Si se tiene 0 errores, el programa puede transferirse al PLC, pero es recomendable grabar el programa antes de transferir. 2.- Realice nuevamente el arranque directo de un motor trifásico, pero utilizando la tabla de símbolos, como se aprecia en la siguiente pantalla: El diagrama en escalera se visualizará: 3.- Posteriormente ingrese al simulador del S7- 200 y verifique el funcionamiento del arranque directo:
5 .- Una vez transferido el programa en la memoria del PLC, se puede realizar la operación ON LINE del arranque directo, para el efecto presione el icono: Para la visualización del estado de las entradas y salidas que se encuentran en ON y/o OFF, presione el icono: Verifique el funcionamiento: 6.- Realice y verifique el funcionamiento del arranque directo de un motor trifásico, mediante el programa y el PLC CPU 214 conectado al circuito de fuerza real. Diagrama de conexión o cableado del CPU 214 AC/DC/Relay:
7.- Realice un nuevo programa en el Micro/Win 32, para el arranque estrella triángulo un motor trifásico de inducción de 20KW, 380V, 50Hz. En el Micro/Win 32, los temporizadores se identifican como TXXX (T0 a T255) y se tienen tres tipos de temporizadores: TON, TOF y TONR, los cuales tienen las siguientes bases de tiempo: 1ms T0, T32, T64, T96 (TON y TOF : T32 y T96) 10 ms T1 - T4, T33 - T36, T65 - T68, T97 - T100 (TON y TOF : T32- T36 y T97 – T100) 100 ms T5 - T31, T37 - T63, T69 - T95, T101 - T255 (TON y TOF : T37- T63 y T101 – T255) 8.- Realice un contador ascendente de 16 pulsos en el Micro/Win 32 y simule en el S7-200. 9.- Utilice el simulador del S7 200 para verificar el funcionamiento de los circuitos desarrollados. 1.4. CUESTIONARIO 1.- Realice: a) el circuito de fuerza, b) el circuito de mando, c) el diagrama en escalera, d) el diagrama representativo de la conexión real de los dispositivos de entrada y salida al PLC; de los circuitos estudiados en el desarrollo, utilizando exclusivamente termomagnéticos, realice las capturas de pantallas de simulación y adjunte al informe. 2.- Realice un programa para la inversión de giro de un motor trifásico de 2Hp, 380V, 50Hz; realice: a) el circuito de fuerza, b) el circuito de mando, c) el diagrama en escalera, d) el diagrama representativo de la conexión real de los dispositivos de entrada y salida al PLC. 3 .- Realice un programa en el Micro/Win 32, para resolver el siguiente problema: Un compresor de aire es accionada por un motor trifásico de 3KW, 380V, 50Hz, el cual funciona por un período de tiempo de 28 minutos y se detiene automáticamente. El compresor de aire puede arrancarse y detenerse
