Guia Ent as S7200

Autmatas Programables, Gua 9 Facultad: Ingeniera Escuela: Electrnica Asignatura: Autmatas Programables

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Tema: S7-200, Escalado de Valores analgicosContenidos Configuracin del mdulo de entradas analgicas Funcionamiento de la librera de escalado Comprobacin de datos en el Microwin Uso de la librera de escalado para convertir un valor real a entero para la salida analgica

Objetivos Especficos Conectar las entradas analgicas del mdulo EM235 Configurar las entradas analgicas del mdulo EM235 usando el minidip Medir en configuracin de voltaje 0 a 10V Utilizar La librera de escalado para convertir a valores reales

Material y Equipo1 Computadora con Sistema operativo Windows y Microwin 4 instalado 1 PLC Simatic S7-200 con mdulo de entradas y salida analgica EM 235 1 Cable de interfaz PC/PPI 1 Fuente de alimentacin +/- 15V 1 Mdulo Set Point 0 a 10V

Introduccin TericaMdulo de entrada y salida analgica El PLC S7-200 no posee capacidad integrada de lectura y escritura de valores analgicos, por lo que se hace necesario conectar un mdulo de expansin de entradas analgicas, entre ellos estn los modelos: EM 231, EM 232 y EM 235. En el laboratorio de electrnica se poseen los mdulos de expansin EM235 que poseen 4 entradas analgicas (voltaje o corriente) y una salida analgica (voltaje o corriente). Su forma fsica se muestra en la figura 1

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Figura 1. Forma fsica del mdulo de expansin EM 235 La forma de cablear este mdulo se realiza con respecto al siguiente diagrama:

Figura 2. Diagrama de cableado del EM 235 Para la configuracin de los rangos y el tipo de entrada analgica (voltaje o corriente) del EM 235 es necesario cambiar la forma en que estn los interruptores del minidip como se muestra en la siguiente tabla:


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Tabla 1. Configuracin del minidip del EM 235 La librera Scale Instrucciones: La representacin de los valores de entrada y salida analgicos en los mdulos de ampliacin EM 231, EM 232 y EM 235, as como en la CPU 224, se realiza de forma digital con el formato de tipo palabra INTEGER. Para la interpretacin correcta y consiguiente elaboracin de los datos, es necesaria una conversin, por esto, Siemens provee una librera para el escalado de datos, en la bibliografa se encuentra el enlace para poder descargarla. 1. Escalado: El escalado de los valores de entrada y salida se puede tomar de los siguientes diagramas. Aqu se explican los conceptos "unipolar", "bipolar" y "20% de desviacin". Especialmente importante para el STEP 7-Micro/Win - Asistente de operaciones PID (Herramientas Asistente de operaciones -> Regulador PID). El escalado unipolar slo se desarrolla en el rango de valores positivos o negativos (la figura 3 muestra un ejemplo para valores de entradas analgicas de 0 a 32000).

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Figura 3. Escalado unipolar Con un escalado unipolar con una desviacin del 20%, el lmite inferior del rango de valores est al 20% del valor superior (la figura 4 muestra un ejemplo de un valor de entrada analgica que va de 6400 a 32000).

Figura 4. Escalado unipolar con desviacin del 20% El escalado bipolar se desarrolla en el rango de valores positivo y negativo (la figura 03 muestra un ejemplo de un valor de entrada analgica que va de -32000 a 32000).


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Figura 5. Escalado bipolar La siguiente tabla da informacin sobre las abreviaturas utilizadas: Parmetro Descripcin Ov Iv Osh Osl Ish Isl Valor de salida escalado (Output value) Valor de entrada analgico (Input value) Valor lmite superior de la escala para el valor de salida escalado (Output scale high) Valor lmite inferior de la escala para el valor de salida escalado (Output scale low) Valor lmite superior de la escala para el valor de entrada analgico (Input scale high) Valor lmite inferior de la escala para el valor de entrada analgico (Input scale low) Tabla 2. Abreviaturas utilizadas en los grficos.

2. Frmula La siguiente frmula se deduce del diagrama para el clculo del valor escalado: Ov = (Osh - Osl) / (Ish - Isl) * (Iv - Isl) + Osl 3. Librera 3.1 Descripcin de la librera "Scale" La librera "scale.mwl" contiene mdulos de funcin para convertir el escalado de tipo INTEGER a REAL (S_ITR), de tipo REAL a REAL (S_RTR) y de tipo REAL a INTEGER (S_RTI).

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Figura 6. ubicacin de la librera scale despus de ser instalada. 3.2 Escalado de la entrada analgica al formato de datos de salida REAL (S_ITR): Las funciones S_ITR ofrecen la posibilidad de convertir seales de entradas analgicas en valores normalizados entre 0.0 y 1.0 (tipo REAL). 3.3 Modificacin del escalado al formato de tipo de datos REAL (S_RTR): Las funciones S_RTR ofrecen la posibilidad de convertir rangos de valores enteros de formato REAL (por ejemplo, los valores de entrada entre 0.0 y 1.0 a la zona de salida en porcentaje). 3.4 Conversin al formato de escalado de salidas analgicas INTEGER (S_RTI): Las funciones S_RTI convierten un nmero real en el tipo de datos de salida analgica INTEGER.

ProcedimientoParte I: Uso de las entradas analgicas 1. Antes de encender el PLC haga la conexin de los terminales L+ y M de los bornes fijos del EM235 a 24V y GND respectivamente, este voltaje debe ser de la fuente de alimentacin correspondiendo a los voltajes L+ y M del CPU 224. (Si la


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alimentacin es a 110V procure utilizar los terminales marcados como L+ y M de la bornera de entradas digitales o el conector verde del simulador de entradas) consulte la anterior figura 2. 2. Siempre con el PLC apagado configure el mdulo de entradas analgicas para que pueda admitir un rango de 0 a 10V, para ello haga uso de la tabla 1 en la introduccin terica. 3. Encienda el PLC, si la conexin de alimentacin est correcta se iluminar un led verde en el mdulo EM 235. 4. Conecte la fuente de +/- 15V y el mdulo Set Point de la siguiente manera:

Figura 7. Conexin de fuente y set point 5. Ajuste el set point a 0% y conecte la salida 0-Uref del mdulo set point al borne marcado como A+, y el terminal de cero voltios de la fuente al terminal A6. Encienda la fuente de +/- 15V, abra el programa Microwin 4 y verifique el estado de la entrada analgica por medio de la tabla de estado, ponga al PLC en modo RUN y seleccione del men test>estado de tabla 7. en la tabla de estado escriba AIW0 y presione enter entre qu valores est oscilando la lectura en esta palabra? ___________________________________ 8. Mueva la perilla del setpoint y llvela al 50% entre qu valores oscila la lectura en la AIW0? __________________________________ 9. Al llevar la perilla del set point al 100% indique cules son los valores resultantes en AIW0? __________________________________ Parte II Escalado de valores analgicos con la librera scale.mwl 10. Mantenga las conexiones de la parte 1. Introduzca al Microwin 4 el siguiente programa

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Figura 8. Programa a transferir al S7-200 11. Descargue el programa al PLC. 12. Ponga el PLC en modo RUN y tome un voltmetro y mida entre los bornes de la salida analgica M0 y V0, use el men test> estado de programa y vare el setpoint, verifique los valores obtenidos en las VD100, VD110 y en la AQW0. 13. Ponga el PLC en modo STOP y apague la computadora, las fuentes y desconecte el equipo.


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Anlisis de Resultados1. Describa los pasos para realizar un controlador proporcional de nivel con una bomba que funciona con un rango de 0 a 10V y un transductor de nivel con rango de 0 a 10V, el Kp variable entre 0 y 100 utilizando uno de los potencimetros variables que posee el S7-200 2. Describa cul instruccin utilizara para convertir el dato de la funcin S_RTR y escribir en una TD-100C el valor del nivel obtenido por el transductor.

Investigacin Complementaria Investigue acerca del asistente PID Investigue acerca del algoritmo de clculo PID que posee el S7-200

Bibliografa http://support.automation.siemens.com/ES/llisapi.dll? func=cslib.csinfo&lang=es&siteid=cseus&aktprim=0&extranet=standard&viewreg=ES& objid=10805149&treeLang=es Manual CPU S7-200 www.infoplc.net

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Autmatas Programables, Gua 9Hoja de cotejo: 9

Gua 9: S7-200, Escalado de Valores AnalgicosAlumno: Maquina No:

Docente: EVALUACION % CONOCIMIENTO 25% 1-4 Conocimiento deficiente de los fundamentos tericos 5-7 Conocimiento y explicacin incompleta de los fundamentos tericos Reporte parcialmente completo del anlisis de resultados proporcional a las partes realizadas

GL:

Fecha:

8-10 Conocimiento completo y explicacin clara de los fundamentos tericos Reporte completo con el correcto anlisis de los resultados e investigacin complementaria

Nota

APLICACIN DEL CONOCIMIENTO

60%

Reporte Incompleto del anlisis de resultados (40%) Investigaci n complementar ia (20%).

ACTITUD

15%

No tiene actitud proactiva.

Actitud propositiva y con propuestas no aplicables al contenido de la gua.

Tiene actitud proactiva y sus propuestas son concretas.

TOTAL

100%

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