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CARACTERISTICAS Y MONTAJE DEL SIMULADOR S7-12001. INTRODUCCION.El autmata S7-1200, es el ltimo dentro de una gama de controladores SIMATIC de Siemens, es el sucesor del S7-200 y est disponible desde junio del 2009. El controlador compacto SIMATIC S7-1200 es el modelo modular y compacto para pequeos sistemas de automatizacin que requieran funciones simples o avanzadas para lgica, HMI o redes. Gracias a su

diseo compacto, su bajo coste y sus potentes funciones, los sistemas de automatizacin S7-1200 son idneos para controlar tareas sencillas.En el marco del compromiso SIMATIC para con la automatizacin plenamente integrada (TIA: Totally Integrated Automation), la familia de productos S7-1200 y la herramienta de programacin STEP 7 Basic proporcionan la flexibilidad necesaria para cubrir las diferentes necesidades de automatizacin de cada caso.El controlador S7-1200 ofrece la flexibilidad y potencia necesarias para controlar una gran variedad de dispositivos para las distintas necesidades de automatizacin. Gracias a su diseo compacto, configuracin flexible y amplio juego de instrucciones, el S7-1200 es idneo para controlar una gran variedad de aplicaciones.La CPU incorpora un microprocesador, una fuente de alimentacin integrada, circuitos de entrada y salida, PROFINET integrado, E/S de control de movimiento de alta velocidad y entradas analgicas incorporadas, todo ello en una carcasa compacta, conformando as un potente controlador. Una vez descargado el programa, la CPU contiene la lgica necesaria para vigilar y controlar los dispositivos de la aplicacin. La CPU vigila las entradas y cambia el estado de las salidas segn la lgica del programa de usuario, que puede incluir lgica booleana, instrucciones de contaje y temporizacin, funciones matemticas complejas, as como comunicacin con otros dispositivos inteligentes.Para comunicarse con una programadora, la CPU incorpora un puerto PROFINET integrado. La CPU puede comunicarse con paneles HMI o una CPU diferente en la red PROFINET.

PLC S7 1200

Conector de alimentacin Conectores extrables para cableadde usuario (detrs de las tapas)

LEDs DE ESTADO PARA LAS e/s

INTEGRADAS. Conector PROFINET (en el lado inferior de la CPU)

Para comunicarse con una programadora, la CPU dispone de un puerto PROFINET integrado. La CPU

puede comunicarse con paneles HMI ouna CPU diferente en la red PROFINET

SIMATIC S7-1200 es el controlador de lazo abierto y lazo cerrado de control de tareas en la fabricacin de equipo mecnico y la construccin de la planta. Se combina la automatizacin mxima y mnimo coste. Debido al diseo modular compacto con un alto rendimiento al mismo tiempo, el SIMATIC S7-1200 es adecuado para una amplia variedad de aplicaciones de automatizacin. Su campo de aplicacin se extiende desde la sustitucin de los rels y contactores hasta tareas complejas de la automatizacin en las redes y en las estructuras de distribucin. El S7-1200 tambin se abre cada vez ms mbitos en los que la electrnica especial ha sido desarrollada previamente por razones econmicas.

Instalacin sencilla y cmoda.El hardware completo SIMATIC S7-1200 incorpora clips para un montaje rpido y fcil en perfil DIN de 35 mm. Adems, estos clips integrados son extrables, lo que significa que pueden funcionar como taladros de montaje en caso de no utilizarse perfil soporte. El hardware SIMATICS7-1200 puede instalarse, con absoluta flexibilidad, tanto en posicin horizontal como vertical.2. MDULOS DE SEALES.Las mayores CPU admiten la conexin de hasta ocho Mdulos de Seales, ampliando as las posibilidades de utilizar E/S digitales o analgicas adicionales

3. SEALES INTEGRADAS.Un Mdulo de Seales Integradas puede enchufarse directamente a una CPU. De este modo pueden adaptarse individualmente las CPU, aadiendo E/S digitales o analgicas sin tener que aumentar fsicamente el tamao del controlador. El diseo modular de SIMATIC S7-1200 garantiza que siempre se podr modificar el controlador para adaptarlo perfectamente a cualquier necesidad.4. MDULOS DE COMUNICACIN.Toda

CPUSIMATIC S7-1200 puedeampliarsehasta

con3

Mdulos de Comunicacin.

LosMdulosdeComunicacinRS485 y RS232 son aptos paraconexiones punto a punto en serie, basadas en caracteres.

Esta comunicacin se programa y configura con sencillas instrucciones, o bien con las funciones de libreras para protocolo maestro y esclavo USS Drive y Modbus RTU, que estn incluidas en el sistema de ingeniera SIMATIC STEP

7 Basic.

5. MEMORIA.Permite seleccionar el tamao de la memoria de programa y la de datos Hasta 50 KB de memoria de trabajo en el controlador, con libre configuracin del tamao de memoria de programa y de datos de usuario, pueden definirse hasta 2048 Bytes como remanentes.El usuario puede designar memoria de datos o de marcas como remanentes ante un corte de alimentacin. Los datos designados no tienen por qu ser contiguos.SIMATIC Memory CardCon la SIMATIC Memory Card opcional pueden transferirse fcilmente programas a varias CPU. La tarjeta tambin puede utilizarse para guardar diversos archivos o para actualizar el firmware del controlador, Mdulos de seales y Mdulos de Comunicacin.

Simplemente insertar la SIMATIC Memory Card en la CPU y darle tensin, el programa de usuario no se pierde durante el proceso.6. REGLETAS DE BORNES DESMONTABLES.Todos los componentes hardware del SIMATIC S7-1200 estn equipados con regletas de bornes desmontables. Por lo tanto, slo es necesario cablearlo una vez, con el ahorro en tiempo que supone en la fase de instalacin. Las regletas de bornes desmontables ofrecen un grado de comodidad an mayor a la hora de sustituir componentes de hardware.

Diseo que ahorra espacioEl hardware SIMATIC S7-1200 ha sido diseado especialmente para ahorrar espacio en el armario elctrico. Por ejemplo, la CPU 1214C slo tiene110 mm de ancho, y las CPU 1212C y 1211C slo 90 mm. Junto con los pequeos Mdulos de Comunicacin y Seales, este sistema modular ahorra un valioso espacio y ofrece la mxima eficiencia y flexibilidad en el proceso de instalacin.7.COMUNICACIN INDUSTRIAL.7.1. INTERFAZ PROFINET INTEGRADAEl nuevo

SIMATIC

S7-1200

dispone

de unainterfaz PROFINET integrada que garantiza unacomunicacinperfectacon

elsistemadeingeniera

SIMATIC

STEP 7

BASIC integrado.La interfaz PROFINET permite la programacin yla comunicacin con

los paneles de la gamaSIMATIC HMIBASIC PANELSpara

lavisualizacin,

concontroladoresadicionales para la comunicacin de CPU a CPU

ycon

equipos

de otrosfabricantes

para ampliar las posibilidades de integracin mediante protocolosabiertos de Ethernet.

La interfaz PROFINET integrada est de la comunicacin industrial.

a la altura de las grandes exigenciasFcil interconexin.Lainterfazde

comunicacindeSIMATIC S7-1200 est formada por unaconexin

RJ45 inmune a perturbaciones,confuncinAutocrossing,queadmitehasta 16

conexiones Ethernet

y alcanzauna velocidad de transferencia de datoshasta de 10/100 Mbits/s. Para reducir almnimo las necesidades de cableado y permitir la mxima flexibilidad

de red,puede usarse conjuntamente con SIMATIC S7-1200 el nuevo Compact SwitchModule CSM 1277, a

fin de configurar

una red

homognea o mixta, contopologas

de lnea,

rbol o estrella.7.2. COMUNICACIN CON OTROS CONTROLADORES Y EQUIPOS HMI.Para hacer posible la comunicacin con otros controladores y equipos HMIde SIMATIC, elcontrolador

SIMATIC

S7-1200

permite

laconexinconvarios equipos a travs del protocolo de comunicacin S7, ampliamente reconocida.

cuya eficacia esLa interfaz integrada de SIMATIC S7-1200 hace posible una integracin sin fisuras de los equipos de otros fabricantes. Los protocolos abiertos de Ethernet TCP/IP nativo e ISO-on-TCP hacen posible la conexin y la comunicacin con varios equipos de otros fabricantes. Esta capacidad de comunicacin, que se configura con bloques estndar T-Send/T-Receive del sistema de ingeniera SIMATIC STEP 7 BASIC, le ofrece una flexibilidad an mayor a la hora de disear su sistema de automatizacin particular.

7.4. PROFINET: EL ESTNDAR ABIERTO DE INDUSTRIAL ETHERNET.Con estndares bien conocidos de TCP/IP, la interfaz PROFINET integrada puede usarse en SIMATIC S7-1200, tanto para programar como para la comunicacin con equipos HMI y otros controladores. En el futuro ser posible conectar SIMATIC S7-1200 con equipos de campo distribuidos mediante PROFINET. Adems, el controlador podr funcionar indistintamente como PROFINET I/O Device o como PROFINET I/O Controller. Esto har posible en el futuro una comunicacin unificada desde el nivel de campo hasta el nivel de control. Con esto damos respuesta a una de las necesidades ms importantes ahora tambin en la gama de la automatizacin compacta.8.FUNCIONES TECNOLGICAS INTEGRADAS.SIMATIC es desde hace bastantes aos, sinnimo de fiabilidad en el mundo de la automatizacin. Basndonos en la larga experiencia, han integrado en el nuevo controlador las probadas e innovadoras funciones tecnolgicas, desde el contaje y

la medicin al control de velocidad, posicin y ciclo, pasando por funciones de control de proceso sencillas. Esta gran variedad le permite ser un sistema muy verstil e idneo para resolver una amplia gama de aplicaciones.CONTAJE Y MEDICINEl nuevo controlador SIMATIC S7-1200 posee hasta 6 contadores de alta velocidad. Tres entradas de 100 kHz y otras tres de 30 kHz perfectamente integradas para funciones de contaje y medicin.Esto permite la lectura precisa de encders incrementales, contajes de frecuencia y la captura rpida de eventos de proceso

8.2. SALIDAS DE ALTA VELOCIDADEn el controlador SIMATIC S7-1200 se han integrados 2 salidas de alta velocidad que pueden funcionar como salidas de tren de pulsos (PTO) o como salidas con modulacin de ancho de impulsos (PWM). Si se configuran como PTO, ofrecen una secuencia de impulsos con un factor de trabajo del 50 % y hasta 100 kHz, para la regulacin controlada de la velocidad y posicin de motores paso a paso y servo accionamientos. La realimentacin para las salidas de tren de pulsos proviene internamente de los dos contadores de alta velocidad. Si se configuran como salidas PWM, ofrecen un tiempo de ciclo fijo con punto de operacin variable. Esto permite regular la velocidad de un motor, la posicin de una vlvula o el ciclo de trabajo de un calefactor.

8.3. CONTROL PID.S7-1200 admite hasta 16 lazos PID el software incorpora un asistente de configuracin dispone tambin de panel autotuning permiten aplicaciones de proceso sencillas con lazo de regulacin cerrado.

8.4. PANEL DE MANDO DE EJES PARA LA PUESTA EN MARCHA DE ACCIONAMIENTOS.El panel de mando de ejes para la puesta en marcha de accionamientos, incluido en el sistema de ingeniera SIMATIC STEP 7 Basic, simplifica la puesta en marcha de motores paso a paso y servo accionamientos. Permite el control, tanto automtico como manual, de un nico eje de movimiento, y ofrece informacin de diagnstico online.8.5. FUNCIONALIDAD PID PARA LAZOS DE REGULACIN.SIMATIC S7-1200 admite hasta16 lazos de regulacin PID para aplicaciones sencillas de control de procesos. Estos lazos de regulacin pueden configurarse fcilmente con un objeto tecnolgico de regulacin PID en el sistema de ingeniera SIMATIC STEP 7 Basic. Adems, SIMATIC S7-1200admite PID Autotuning,para calcular automticamente valores de ajuste ptimos para las componentes proporcional, integral y derivativa.8.6. PANEL DE SINTONA PARA PUESTA EN MARCHA DE PID.El panel de sintona para la puesta en marcha de PID, integrado tambin en SIMATIC STEP 7 BASIC, simplifica la optimizacin del lazo de regulacin. Ofrece funcionalidad Autotuning y ajuste manual para lazos de regulacin sencillos, y al mismo tiempo una presentacin grfica de la evolucin de las variables del lazo de regulacin.Con el panel de sintona para la puesta en marcha, incluido en SIMATIC STEP 7 Basic a la optimizacin de lazos de regulacin PID es rpida y precisa

9. ETHERNET INDUSTRIAL9.1. INTRODUCCIONLos requisitos que deben cumplir las redes de comunicacin industrial, sobre todo en cuanto a los sistemas de bus modernos, son enormes y siguen creciendo de forma continua. Se requieren redes de comunicacin que, incluso sobre grandes distancias, destaquen por sus prestaciones y permitan aprovechar las mltiples posibilidades del mundo digital. Industrial Ethernet se ha establecido desde hace tiempo como la tecnologa bsica para este fin.9.2. MEDIOS DE TRANSMISINPara el cableado Ethernet basado en RJ45 y M12, Phoenix Contact ofrece componentes industriales as como sistemas de instalacin completos.

Con la introduccin de Ethernet en las aplicaciones de automatizacin, la comunicacin vertical es ahora posible, desde el nivel de control hasta el nivel de campo. A pesar de la libertad que proporciona un cableado Ethernet, los conectores y cables deben cumplir un largo nmero de exigencias. Aunque las condiciones ambientales en el nivel de control son, con frecuencia, similares a las de la oficina, la zona de produccin est normalmente sujeta a grandes requerimientos de funcionamiento. La humedad, mxima longitud de 100m, versin hibrida(datos + energuia) las elevadas variaciones de temperatura, las vibraciones y los golpes son parte integrante de los ambientes industriales.Por consiguiente, no es suficiente con simplemente distinguir entre componentes de cableado con ndice de proteccin IP67 e IP20 a la hora de evaluar su idoneidad para las aplicaciones industriales. Se deben considerar aspectos como la robustez de la carcasa del conector, la compensacin de traccin, la sujeccin como proteccin contra las fuerzas laterales, la resistencia a los aceites y la proteccin EMC. Adems, los conectores de datos utilizados en campo deben permitir la conexin sencilla y segura incluso bajo las condiciones ms severas.

El conector RJ45 de 8 polos especificado en la IEC 60603-7 [1] se ha establecido para el cableado Ethernet y est disponible en las versiones Cat. 5 y Cat. 6 conforme a la norma ISO/IEC 11801:2002 [2]. Phoenix Contact ofrece una gama de producto completa en este campo con ndice de proteccin IP20

para el cableado dentro de los armarios decontrol y el

IP67 para el cableadorobusto encampo. El

programa

incluye conectores

contecnologa

deconexinrpida,cablespreconfeccionados, interconexin.

patch-panels y cajas de

9.3. TIPOLOGA DE CABLES PARA ETHERNET Y PROFINETLos cables de cobre simtricos se utilizan

en el cableado industrialEthernet. Los cables de par trenzado con 2 o 4 pares trenzados son los que seutilizan normalmente,

que cumplen como mnimo

las exigencias de Cat. 5conforme

a la ISO/IEC 11801:2002. Los cables

estn equipados con unapantalla trenzada y

un papel

de aluminio protector (cable

SF/UTP).

En loscables de Cat. 6, los pares de

cable tambin tienen una pantalla con papelde aluminio (cable s/FTP). En la versin de 4 pares trenzados, ambos tipos decable tambin se pueden utilizar para

Ethernet

Gigabit.

Para el cableadoProfinet, se han especificado los cables de 4 hilos en estrella con una seccin de conductor de 22 AWG, que tambin cumple las exigencias de Cat.5.

9.4. CAMPO DE APLICACIN DE ETHERNET INDUSTRIALGrandes cantidades de datos: Intercambio de grandes cantidades de datos (en el entorno de Megabytes).

Grandes distancias: Posibilidad de grandes distancias entre dispositivos Mltiples tipos de dispositivos: Comunicacin entre aparatos de ingeniera, ordenadores y dispositivos de control.

Mltiples tipos de comunicaciones: Permite una interconexin entre la oficina tcnica y el mundo de la Automatizacin.9.5. VENTAJAS QUE OFRECE INDUSTRIAL ETHERNETRed de fbrica de gran potencia para el nivel de clula.Altas prestaciones an en el caso de existir muchos participantes y grandes distancias.Amplia superficie de cobertura y alcanza grandes distancias. Mediante la combinacin de las tcnicas elctrica y ptica. Transferencia de datos seguraAn en el caso de la existencia de perturbaciones electromagnticas mediante componentes idneos para la industria.Ahorro de costes.Mediante una disminucin de los costes de montaje y cableado.

Lder universal dentro de las redes industriales.Ethernet Industrial ha mostrado su eficacia en miles de instalaciones.

Coexiste con otras aplicaciones EthernetPor ejemplo: Novell, LAN-Manager, TCP/IP...

10. SIMULADOREn este apart ado se comentan los elementos u t i l i z a d o s e n la construccin del simulador.10.1 DIMENSIONAMIENTO DEL SIMULADOR.Los elementos se fijan mediante un carril Din de 35 mm de 30 cm de longitud el cual se encuentra atornillado a un soporte de madera.30x20 cm.10.2. SELECCIN DE COMPONENTES.En el tablero se colocan las bornasde alimentacin (220V), el magnetotermi co de prote ccin, el PLC siemens S7-1200, las bornas para las dos entradas y una salida analgica y un rele para una de las salidas digitales del PLC. Los cables utilizados son de 1mm2

10.3. FUENTE DE TENSION VARIABLE 0-10V cc.Para obtener la tensin variable de 0-10V, se ha utilizado la propia fuente de 24V del PLC y un divisor de tensin mediante dos potencimetros, uno de ellos se regula para que haya una cada de tensin entre sus bornes de 14V y en el otro de 10V, siendo este ltimo el que permite la regulacin entre 0 y 10 V tomando el (-) como referencia de tensin, el montaje se realiza mediante un placa proto board.

10.4. CONEXIN PLACA SIMULADOR E/S, ALIMENTACION Y CABLE PROFINET.

La placa de simulacion se conecta a la alimentacin de 24 V DC y los bornes de entrada.

Insertar el simulador.1. Aflojar los tornillos del terminal.

2. Insertar el simulador.3. Aprietar todos los tornillos del terminal.

Conecte la alimentacin de la CPU.

PRECAUCIN

El kit de iniciacin del S7-1200 incluye una CPU 1212C AC/DC/RLY que utiliza 120/240 V AC.

Conectar la alimentacin de la CPU.

La CPU requiere de 120 a

240 V AC.Insertarlaslneasdealimentacin del cable en losterminales L1 y N. Insertar lalnea a tierra en el terminalde tierra.Tras apretar los tornillos delterminal es posible enchufarel cable en la toma decorriente.Conectar el cable PROFINET

El cable PROFINET es un cable Ethernet CAT5 estndar con conectoresRJ45 que sirve para conectar la CPU con el PC o la programadora. Insertar un extremo del cablePROFINET en la CPUInsertar el otro extremo del cable en el puerto Ethernet del PC