SISTEMAS HMI Protool/Pro - IES Palau Ausit · de la Generalitat de Catalunya como por la empresa...

Departament d’Educació

Electricitat/Electrònica

SISTEMES HMI Variables globales

Realizado por: Vicenç Guerrero

Fecha: 25/03/2007 Versión: 1.1

Página: 0/28 Fichero: 03_Variables_Globales v1_1

IES PALAU AUSIT

SISTEMAS HMI

Protool/Pro

03. Variables globales







IES PALAU AUSIT

PRÓLOGO Esta documentación forma parte de una serie de manuales que un grupo de profesores de tres institutos de educación secundaria de Catalunya, como son:

IES-SEP Comte de Rius de Tarragona IES Palau Ausit de Ripollet (Barcelona) IES-SEP La Garrotxa de Olot (Girona)

han estado experimentando con diferentes materiales incluidos dentro de la temática de la automatización, el control y las comunicaciones industriales. Este equipo de profesores, formaron un grupo de trabajo, llamado EDCAI (Experimentación y Documentación en Control y Automatización Industrial), reconocido tanto por el Departament d’Educació de la Generalitat de Catalunya como por la empresa Siemens, con unos objetivos tan sencillos como claros y que se basaban en la realización de documentación realizada por profesores/as para profesores/as, y que además, pudiese servir como manual para los alumnos, esto quiere decir que se ha intentado realizar una documentación que sea fácil de seguir con unas explicaciones paso a paso de los diferentes procesos a realizar, para de esta manera poder alcanzar el objetivo propuesto en cada ejercicio. Este grupo de trabajo continúa trabajando en cada uno de los temas para poder ir actualizando día a día esta documentación, es por ello, que nos podéis enviar vuestras sugerencias a través de la información que encontrareis en la web dedicada a este grupo de trabajo y que desde aquí os invitamos a participar.

www.iespalauausit.com/edcai/edcai.php

Esperamos que el esfuerzo y dedicación que hemos realizado pueda ayudar a mejorar vuestra labor educativa.

Los profesores del grupo de trabajo EDCAI







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ÍNDICE PÀGINA:

1. Introducción .............................................................................................................. 3 1.1. Objetivos ................................................................................................................ 3 1.2. Conocimientos previos ............................................................................................. 3 1.3. Hardware y software necesarios ............................................................................... 4 2. Configuración del la ventana permanente .............................................................. 5 3. Planteamiento del ejercicio ....................................................................................... 6 4. Declaración de variables globales en Protool ........................................................... 8 5. Ejemplo. Creación de una pantalla con un diseño para aplicar el concepto de variables

globales .......................... .......................................................................................... 11 5.1. Insertar en la ventana permanente gráficos y texto .................................................... 19 5.2. Insertar un texto en la pantalla ................................................................................ 20 5.3. Insertar rectángulos y dentro de cada uno el texto representado ................................. 20 5.4. Declaración de las variables ...................................................................................... 21 5.5. Insertar los campos de entrada ................................................................................ 24 5.6. Insertar los campos de salida ................................................................................... 26 5.7. Botón invisible para salir de la aplicación ................................................................... 27 5.8. Comprobación del funcionamiento del proyecto ......................................................... 28 6. Ejercicio ................................................................................................................... 33







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1. INTRODUCCIÓN.

1.1. OBJETIVOS.

En esta actividad, el lector aprenderá la utilización del funcionamiento y aplicación de las variables

globales, creando variables en Protool, mediante herramientas básicas como “Campo de entrada” y

“Campo de salida”. También se ha introducido en esta actividad otros conceptos como son las variables

multiplexadas y la representación en varios formatos del mismo valor.

1.2. CONOCIMIENTOS PREVIOS.

Para al correcto aprovechamiento de este módulo, se requieren los siguientes conocimientos:

• Conocimientos como usuario del sistema operativo Windows.

• Programación Básica de PLC con STEP 7.

• La comprensión de los ejercicios anteriores de esta colección correspondiente a los sistemas HMI con

Protool/Pro.







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1.3. HARDWARE Y SOFTWARE NECESARIOS. 1 Ordenador con sistema operativo Windows. 2 Software STEP 7 y Protool/Pro 3 Interfase MPI para PC (p.e. PG/PC- Adapter) 4 PLC SIMATIC S7-300. 5 Terminal de operador TP270. 6 Cable de comunicaciones (RS-232 / PC-Adapter/ MPI/PROFIBUS DP)

NOTA: La comunicación entre PC y PLC también se puede hacer mediante el cable Profibus si se dispone de una tarjeta de comunicaciones en el PC como por ejemplo la CP5611 bajo protocolo MPI o DP. La comunicación entre el PLC i el TP también se puede realizar mediante el PG/PC Adapter sota protocolo MPI.

1 PC 2 STEP 7y Protool/Pro

4 SIMATIC S7-300

5 TP 270

6 Cable de comunicación entre el PLC y el TP

3 PG/PC Adapter

6 Cable de comunicación para la programación del TP270







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2. CONFIGURACIÓN DE LA VENTANA PERMANENTE.

En primer lugar lo que se ha de realizar es la creación desde Protool/Pro de una “Imagen” y a

continuación configurarle la ventana permanente.

En el primer ejercicio de esta colección se explicó como se puede configurar el contenido de la llamada

ventana permanente, partiremos de una “Imagen” inicial en la que tenemos configurada el contenido de

esta ventana permanente en la TP,

la configuración que puede ser la siguiente:

Ventana permanente Indicador de avisos

Área básica Área de avisos






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3. PLANTEAMIENTO DEL EJERCICIO.

Para poder comprobar el funcionamiento de los campos de entrada y salida haciendo uso de variables

globales, se plantea un ejercicio en el que una vez finalizado deberá tener el siguiente aspecto:

Campo de entrada

Campos de texto

Campo de texto

Campos de texto

Campos de entrada

RectánguloCampos de salida

Campo de entrada

Campos de texto

Campo de texto

Campos de texto

Campos de entrada

RectánguloCampos de salida

Gráfico

Campo de texto

Campo de texto Gráfico

Botón invisible

Botón







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El funcionamiento del ejercicio ha de ser el siguiente, introducir en primer lugar valores en los dos

campos de entrada correspondiente al “Byte Entrades” y al “Byte Sortides” que queremos visualizar su

estado, al pulsar sobre uno de los campos aparece una pantalla para introducir el valor, tal como:

Introducir el valor y pulsar la tecla de validación (Intro), en este momento se cierra la ventana de

introducción de datos y automáticamente los campos de salida se actualizan con el valor

correspondiente.

La pantalla tiene un diseño que corresponde a la parte superior del byte de entradas, y la parte inferior

del byte de salidas, además, la parte izquierda es de salida de valores y la parte derecha es de entrada

de valores:

Con la parte de entrada de valores podemos forzar el estado de cada bit de los bytes seleccionados

entrando el valor en un de los formatos indicados, hexadecimal, decimal o binario, entrando el valor en

un formato se actualiza los campos de los otros formatos automáticamente, así como los bits de la parte

de “Salida de valores”, las entradas del PLC no se dejan forzar mientras que las salidas del PLC si,

siempre y cuando no estén bajo control del programa en el PLC.

Además se dispone del botón:

Para pasar a la pantalla del ejercicio.

Entrada de valores

Salida de valores







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4. DECLARACIÓN DE VARIABLES GLOBALES EN PROTOOL.

Así como vimos que las variables locales únicamente servían para registrar valores internos del propio

panel de operador, las variables globales son aquellas variables con comunicación con el control (PLC),

es decir, que registran valores internos del mapa de memoria del PLC. Las áreas accesibles mediante

variables globales desde Protool son:

Bloque de datos (DB) Entradas (I) Periferia de entradas (PE) Salidas (O) Periferia de salidas (PA) Marcas (M) Temporizadores (T) Contadores (C)

Al igual que se declaraban variables locales dentro de la carpeta “Variables” se pueden declarar variables

globales:







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Para insertar una variable se puede hacer un d.c.

sobre carpeta “Variables” o bien desde la parte

derecha de la pantalla y con el b.d. elegir la

opción “Variable insertar...” del menú contextual,

en cualquier caso aparece una ventana para

configurar los diferentes parámetros de la

variable que se quiere declarar.

Esta ventana contiene diferentes pestañas: Pestaña General: Nombre: Se ha de poner el nombre que

queremos que tenga la variable, por defecto

aparece “VAR_x”, x es un número, este nombre

será el que utilice Protool para su programa.

Control: Desplegando esta opción disponemos de: <Ningún control>: Quiere decir que la variable que queremos declarar es del tipo local, es decir que

tendrá un ámbito interno de Protool. Les variables locales no tienen enlace alguno con el control.

Únicamente están disponibles en la unidad de operación, por ejemplo para que el operario pueda

introducir valores límites en la unidad de operación.

PLC_1 : (por defecto) o el nombre que se declaró en la configuración de Protool de este proyecto.

Quiere decir que la variable que queremos declarar es del tipo global, es decir que tendrá un ámbito

externo de Protool, por ejemplo variables que leen o escriben valores de registres del control (PLC). Una

variable con enlace con el control ocupa un espacio de memoria definido en el control al cual se puede

tener acceso de lectura y escritura tanto desde la unidad de operación como desde el control.

Tipo: Se ha de elegir el tipo de variable con la que queremos trabajar, desplegando esta opción

disponemos de diferentes tipos y que para el caso de variables globales disponemos de:

CHAR : 8 bits/carácter, ( ‘A’, ‘B’, ‘c’,’4’,........) BYTE : 8 bits ( 0 255 ) INT : 16 bits, entero con signo ( -32768 +32767 ) WORD : 16 bits ( 0 65535 ) DINT : 16 bits, enteor con signo ( L#-2147483648 L#+2147483647) DWORD : 32 bits ( DW#16#0 DW#16#FFFFFFFF) REAL : 32 bits, valores en coma flotante ( 3,402823 e+38 1,175495 e-38 )







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BOOL : 1 bit, valor binario ( 1 = True, 0 = False ) STRING : Cadena de caracteres ASCII de longitud máxima de 256 caracteres StringChar : Timer : Valores en formato de temporización Counter : Valores en formato de contage DATE_AND_TIME : 64 bits, Año-Mes-Día ( DT#1990-01-01-00:00:00.000 DT#2089-12-31-23:59:59.999 ) DATE : 16 bits, dato del reloj en formato Año-Mes-Día (D#1990-01-01 D#2168#12#31) TIME : 32 bits, intervalo de tiempo con signe ( T#-14d20h31m23s647ms T#+14d20h31m23s647ms) TIME_OF_DAY : 32 bits, hora del día ( TOD#00:00:00.000 TOD#23:59:59.999 ) Struct : Tipo de datos compuesto formando una estructura. Longitud (bytes): Para expresar el número de bytes en el caso de utilizar el tipo de variables String o

StringChar, variables globales utilizadas con el control.

Ciclo de registro (s): Para expresar el tiempo en segundos

que queremos que se refresque la variable, tan solo para

variables globales utilizadas con control, el valor deberá estar

comprendido entre 0,5 i 32767 segundos

Area: Para elegir el área de memoria del PLC.

I (Byte): Para elegir el byte del área seleccionada.

I (Bit): Para elegir el bit del área seleccionada.

Además, al lado de la entrada del valor del Byte y del Bit, encontramos un botón para multiplexar la

variable, esto de multiplexar quiere decir que el valor no es fijo sino que depende del valor contenido en

una variable anteriormente declarada, por ejemplo, si queremos visualizar los bits de un byte de

entradas, pero que este byte dependa del valor que contiene una variable.







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5. EJEMPLO. CREACIÓN DE UNA PANTALLA CON UN DISEÑO PARA APLICAR EL CONCEPTO

DE VARIABLES GLOBALES.

A continuación se muestra el proceso a seguir para la configuración y comprobación de los proyectos:

a. Creación de la pantalla con el nombre “Exemple”.

Hacer un doble clic sobre la carpeta “Imágenes” del menú de Protool, aparece dentro de

la lista de la derecha una pantalla llamada por defecto “PIC_1”, seleccionamos el nombre

de la imagen creada y con el botón derecho del ratón y dentro del menú contextual,

elegimos la opción “Propiedades”, aparece la siguiente ventana de configuración, la

completamos tal como:

Quedando registrada en la carpeta “Imágenes”:







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b. Insertar en la ventana permanente los gráficos (logotipos) y texto (nombre de la empresa).

c. Insertar un texto en la pantalla que diga “VARIABLES GLOBALS”.

d. Insertar unos rectángulos y dentro de cada uno el texto representado en la siguiente figura:







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e. Declaración de les variables.

f. Insertar dentro de los rectángulos los campos de entrada marcados en la siguiente imagen:

g. Insertar dentro de los rectángulos los campos de salida marcados en la siguiente imagen

correspondiente a cada bit.







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h. Botón invisible para salir de la aplicación.

i. Comprobación del funcionamiento del proyecto.

5.1. INSERTAMOS EN LA VENTANA PERMANENTE GRÁFICOS (LOGOTIPOS) Y TEXTO (NOMBRE DE LA

EMPRESA).

Tal y como se realizó en ejercicios anteriores y dentro de la ventana permanente, mediante las

herramientas:

“Gráfico” insertamos los logotipos.

“Campo de texto” insertamos el nombre de la empresa.

El resultado ha de ser parecido a:







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5.2. INSERTAR UN TEXTO EN PANTALLA.

Mediante la herramienta:

“Campo de texto” insertamos el texto “VARIABLES

GLOBALS” con la siguiente configuración de sus

propiedades.

También y en la pestaña “Color” podemos modificar el

color tanto del texto como del fondo.

El resultado puede ser:

5.3. INSERTAR RECTÁNGULOS Y DENTRO DE ELLOS EL TEXTO REPRESENTADO

Para insertar rectángulos, lo realizamos mediante la herramienta:

que Protool dispone, y actuamos tal y como se realizó en ejercicios anteriores. También en la pestaña

“Color” modificamos el color de fondo.

A continuación le colocamos el texto dentro de los mismos rectángulos con la herramienta “Campo de

texto” configurando que el fondo sea transparente, y el resultado puede ser el siguiente:







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5.4. DECLARACIÓN DE LAS VARIABLES.

En el caso de conocer las variables que se harán servir en el proyecto, podemos realizar la declaración de

todas ellas antes de hacerlas servir, esto lo haremos desde la carpeta “Variables” que Protool dispone.

Haciendo un doble clic sobre la misma carpeta “Variables” se abrirá la ventana de propiedades de una

variable declarada por defecto con el nombre “VAR_1”, en este proyecto se trabaja tanto con variables

locales como con globales es por ello que configuración será diferente de la realizada en ejercicios

anteriores.

En primer lugar declaramos dos variables locales que necesitamos para realizar la multiplexación, como

son:

•

Esta será una variable local y registrará el valor introducido en el

“Campo de entrada” correspondiente al “Byte Entrades”, este valor

será el número del byte de entradas del PLC del que queremos leer

el estado de sus bits. La configuración de las propiedades es:







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•

Esta será una variable local y registrará el valor introducido en el

“Campo de entrada” correspondiente al “Byte Sortides”, este valor

será el número del byte de salidas del PLC del que queremos leer

el estado de sus bits. La configuración de las propiedades es:

A continuación declaramos el resto de variables, en este caso globales, y que tenemos 8 variables de

entradas [ Ex_0 a Ex_7] y 8 variables de salida [Ax_0 a Ax_7] en estas variables tenemos declarado el

bit como valor fijo [ 0 a 7] y el byte como variable [x] que dependerá del valor que contenga las

anteriores variables declaradas, como son :

Además se observan dos variables tipo Byte que se utilizarán para visualizar el valor entero del byte en

diferentes formatos como son hexadecimal, decimal y binari.

•

Esta será una variable global y registrará el valor actual del bit 0 del byte [Byte_Salidas] del PLC.







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El resto de variables de salida [Ax_1 a Ax_7] tienen la misma

configuración con la única diferencia del número del Bit.

•

Esta será una variable global y registrará el valor actual del bit 0 del

byte [Byte_Entradas] del PLC.

El resto de variables de salida [Ex_1 a Ex_7] tienen la misma

configuración con la única diferencia del número del Bit.

•

Esta será una variable global y registrará el valor actual del byte

[Byte_Salidas] del PLC.







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•

Esta será una variable global y registrará el valor actual del byte

[Byte_Entradas] del PLC.

En definitiva la relación de variables configurados será:

5.5. INSERTAR CAMPOS DE ENTRADA.

Tal y como se desarrolló en ejercicios anteriores, la herramienta de Protool para insertar campos de

entrada es:

Campo de entrada

A continuación veremos la configuración de las propiedades de cada uno de los campos de entrada:







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Campos de entrada del “Byte Entrades” y del “Byte Sortides”, respectivamente:

Campos de entrada de “Hex”, “Dec” i “Bin” , tanto del byte de entradas como del byte de salidas,

respectivamente:







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Al final obtendremos un diseño parecido al mostrado en la siguiente figura:

5.6. INSERTAR CAMPOS DE SALIDA.

Tal y como se procedió en ejercicios anteriores, la herramienta de Protool para insertar campos de salida

es:

Campo de salida

A continuación veremos la configuración de les propiedades de un campo de salida correspondiente al bit

0 del byte de entradas:

El resto de bits disponen de la misma configuración y tan solo cambia el campo “Valor” en la que para

cada bit corresponde su variable, si es de entrada, desde la Ex_0 hasta la Ex_7:







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y si son de salida, desde la Ax_0 hasta Ax_7:

Al final obtendremos un diseño parecido al mostrado en la siguiente figura:

5.7. BOTÓN INVISIBLE PARA SALIR DE LA APLICACIÓN.

A continuación insertamos un botón del tipo invisible con la función asociada de salir de la aplicación en el momento de pulsarlo, lo situaremos sobre el campo de texto “VARIABLES GLOBALS”, por tanto tendrá el siguiente aspecto:







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Para poder visualizar los botones invisibles de la pantalla en modo de diseño, se deberá de tener activado

el icono que dispone Protool en la parte superior derecha llamado “Botones de comando invisibles

on/off”. En modo de ejecución no es posible visualizar los botones invisibles configurados en les

pantallas.

A continuación se muestra la configuración de las propiedades tanto en la pestaña “General” como en la

pestaña “Funciones”:

5.8. COMPROBACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL PROYECTO.

En este ejercicio y dado que ya se comienza a intercambiar datos con el PLC, se ofrece de forma gráfica

cuales son las conexiones a realizar entre los diferentes equipos.

Para comprobar el correcto funcionamiento del proyecto se dispone de diferentes posibilidades, como

son:

• Ordenador con Protool/Pro y PLCSim.







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• Ordenador con Protool/Pro y PLC.

• Ordenador con Protool/Pro, TP270B y PLC.

A continuación se describen las conexiones y la forma de actuar para cada caso.

ORDENADOR CON PROTOOL/PRO Y PLCSIM.

En primer lugar se deberá de poner en funcionamiento el simulador de PLC, PLC Sim, mediante STEP7, al que le podemos enviar tanto la configuración de hardware como el programa. Seguidamente y con el programa del TP 270 diseñado, ejecutar la aplicación desde Protool/Pro mediante la opción “Iniciar Protool/Pro RT” de los iconos que hay en la parte superior.

ORDENADOR CON PROTOOL/PRO Y PLC.

PC PLCSim Protool/Pro

STEP 7

PCProtool/Pro

PLC

STEP 7







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En este caso debemos actuar exactamente igual que en el caso anterior, es decir cargar el programa en el PLC y ejecutar la aplicación de Protool/Pro mediante la opción “Iniciar Protool/Pro RT”.

ORDENADOR CON PROTOOL/PRO, TP270 Y PLC.

En este caso debemos cargar el programa en el PLC desde STEP 7 y el programa de la unidad de

operación (TP270) desde Protool/Pro con la opción ”Transferir”, automáticamente se ejecuta la

aplicación en la unidad de operación en comunicación con el PLC mediante un cable Profibus-DP.

Según sea el sistema de comprobación del proyecto, ahora ya es el momento de comprobar el

funcionamiento, como en todas las aplicaciones, los pasos que se han de dar antes de comprobar el

funcionamiento en el equipo de operación será:

• Conexión del equipo de operación hacia el ordenador y a la fuente de energía.

• Configurar las comunicaciones en el equipo de operación para que se pueda comunicar

correctamente con el ordenador mediante el port correspondiente (Serie, TCP/IP, Profibus o

USB).

PCProtool/Pro STEP 7

PLC TP







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• Configurar las comunicaciones desde Protool para su correcta comunicación con el equipo de

operación, desde Archivo – Transferencia – Ajuste.

• Transferir el proyecto al equipo de operación desde el ordenador, desde el menú Archivo –

Transferencia – Iniciar la transferencia del proyecto.

• Una vez transferido correctamente el proyecto, comprobar su funcionamiento.

Como paso previo hemos de cargar juntamente con el hardware la configuración de la “Marca de ciclo”

que le hemos configurado para que sea el byte de marcas MB100 y además un pequeño programa en el

PLC:

En cuanto al funcionamiento es muy sencillo, podemos visualizar los valores de las E/S correspondiente

al byte 124 y podemos forzar el estado de los bytes de E/S 125 ya que no están bajo control de

programa del PLC.

OB 1 L EB 124 // Carga el byte de entradas 124 T AB124 // y las transfiere al byte de salidas 124







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Pantalla con valores iniciales:

Cuando ha leído valores del PLC:

Entrada de valores en los campos de entrada







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6. EJERCICIO. CREACIÓN DE UNA NUEVA PANTALLA CON ACCESO DESDE LA ANTERIOR

CON UNA APLICACIÓ DE VARIABLES GLOBALES.

Añadir una segunda pantalla, “Ejercicio”, y que desde la pantalla del ejemplo se pueda acceder a esta,

por tanto lo único que se deberá de añadir será un botón:

Esta segunda pantalla es parecida a la del

ejercicio, pero que trabaja con valores de:

• Byte de Marcas

• Doble palabras de datos

Podemos introducir el número del byte de

marcas, y del DB y que doble palabra del DB,

mediante “Campos de entrada”.

Además y también con “Campos de entrada”, se

tendrá la posibilidad de poder modificar el

contenido, tanto del MBx como del DBx.DBDy

elegido.

Le podemos poner como valores iniciales, los siguientes:

MB = 100 (Marca de ciclo).

DBx = 1

DBDy = 0

Recordar que para que pueda funcionar

correctamente el ejercicio nos debemos asegurar que

dentro del programa del PLC, hay creados los DBs y

en ellos las dobles palabras necesarias con las que se quiera trabajar. Por el contrario aparecerá un

mensaje que nos avisa del error cometido.

SALIR DE LA APLICACIÓN

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