Automatizacion tia Portal

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PASOS
Para iniciar a trabajar con los sistemas s7-1500 se comienza ejecutando el programa TIA PORTAL V13, el primer paso es crear un proyecto en el link inicio que debe estar seleccionado en la paleta izquierda de la interfaz de inicio o en lo que el manual llama portales de tareas, en la paleta de menú siguiente se muestras las acciones de cada portal en el cual se selecciona la opción crear proyecto especificando el nombre que se le quiere dar al proyecto, Ruta, Autor, y Comentarios que desee asignarle al proyecto en los espacios dispuestos al lado derecho de la interfaz del TIA PORTAL.
Una vez creado el proyecto la interfaz nos orienta en los primeros pasos que hay que seguir como se muestra en la fig 1. 
 
Fig 1. Interfaz de inicio de proyecto
Posteriormente se agrega los dispositivos con los que se va a trabajar, en nuestro caso como se muestra en la fig 2, se configuran los siguientes dispositivos con los slog correspondientes:
CPU 1511-1 PN. 
Modulo de comunicación CM 1542-5
Modulo de entradas digitales DI 16x24DC HF
Modulo de salidas digitales DQ 16x24DC ST
Modulo de entradas Analoga AI8XU/I/RTD/TC ST
Modulo de salidas analogas AQ 4XU/I ST
Fig 2. Modulos Configurados
Al tener configurado el dispositivo procedemos a crear las variables que se van a utilizar en el proceso en la paleta “Arbol de proyecto” carpeta variables PLC, link tabla de variables.
Fig 3. Arbol de proyecto.
Todas las variables definidas en la table de variables tiene relacionada una direccion en el PLC.
Creamos un programa de usuario el cual contiene todas las funciones necesarias para ejecutar la tarea automatizada espesifica, para ello usamos bloques como los OB que son bloques de organización que determinan la estructura del progrma 
Sobre un OB “main” se adjuntaron bloques CF, bloques que contienen las rutinas, en nuestro caso las compuertas de lógica boleana en los diferentes lenguajes de programación del PLC.
El lenguaje se selecciona al crear el bloque de función como se muestra en la fig.
Fig. Selección de lenguajes en la creación de bloques.
Dentro de los bloques de función introducimos las instrucciones necesarias para la ejecución del proceso según especificaciones del lenguaje.
Para trabajar con el OPC creamos un bloque de Datos en el cual se enlazan las variables del PLC con las Variables der servidor OPC.
Para poder cargar el programa primero tenemos de compilar el programa dando click derecho en el dispositivo configurado y en el menú alternativo seleccionar la opción compilación y compilar hardware y software 
Para cargar el programa en el dispositivo nos conectamos por medio de la conexión inalámbrica que tiene los bancos de cada PLC, en la barra de herramientas opción dispositivos accesibles buscamos el PLC con el que se va a trabajar, configuramos la IP en el dispositivo configurado en el tia con la IP del PLC que se va a trabajar como se muestra en la fig.
Fig. Configuración IP
Posteriormente seleccionamos la opción cargar en el dispositivo en la cual se desprende una ventana en donde buscamos el dispositivo conectado como se muestra en la fig.
Fig. Carga de programa a dispositivo PLC.
Para emular el comportamiento del sistema en Automation Studio utilizamos el software IBH OPC que para el fin de la práctica nos ofrece compatibilidad con el dispositivo siemens y Automation además de ofrecer una licencia Demo gratuita.
Se crea un nuevo servidor OPC, se inserta nuevo PLC y se establece conexión configurando la IP del PLC en el servidor OPC como se muestra en la figura.
Fig. Configuración conexión del OPC al PLC 
Una vez conectado el PLC al servidor OPC se definieron las variables que se quieren manipular en el servidor OPC, le damos un nombre con el cual se pueda identificar, se especifica el tipo de dato que maneja la variable para nuestro caso bool, también se especifica el numero del bloque de datos al que pertenece la variable, y la dirección de la variable en el bloque de datos en el cuadro de dialogo que se muestra en la fig
Fig. Definición Variable en el servidor OPC
Para cargar las variables en el servidor, en la barra de herramientas seleccionamos la opción Transfer to OPC server y en la ventana de dialogo -> IBHSoftec.IBHOPC.DA.1.
Lenguajes de Programación.
Existen 4 lenguajes en los que podemos programas, KOP, AWL, FUP y SCL.
KOP es un lenguaje de programación grafico de contactos con los cuales se puede representan la lógica booleana, usando contactos normalmente abiertos, contactos normalmente cerrados, para activar bobinas de relé o salidas según se desee.
Un ejemplo programado en este laboratorio en KOP es la compuerta XOR la cual está formada por una OR entra una AND formada por un contacto normalmente abierto de la entrada A y un contacto normalmente cerrado de la entrada B; y otra AND formada por los contactos recíprocos de la anterior AND. En la fig. Se muestra la disposición de los contactos usado en la compuesta XOR.
Fig. Compuesta XOR en KOP
FUP también es un lenguaje de programación grafico que a diferencia del KOP este representa la lógica booleana por medio de cuadros que constituyen los circuitos lógicos.
Para comparar con el anterior lenguaje KOP se muestra en la figura como se programa una compuerta XOR en FUP.
Utilizando un solo bloque el cual representa el circuito lógico de la compuerta booleana XOR,
Y un bloque que me iguala el resultado de dicha compuerta a una dirección de salida.
A diferencia de los lenguajes anteriores AWL es un lenguaje basado en texto con el que se pueden programar bloques lógicos.
En AWL Se programa las instrucciones individuales, pudiéndose indicar sólo una instrucción AWL por línea. Cada instrucción representa una prescripción de trabajo para la CPU. La CPU ejecuta las instrucciones de arriba abajo.
Para seguir con la comparación entre lenguajes, la programación de una compuerta XOR en este lenguaje se hace nombrar la variable de entrada e indicando en que compuerta esta. En la figura se muestra la compuerta que se aplica, el nombre de la variable y la dirección de la variable.
Fig. compuerta XOR en AWL.
SCL (Structured Control Language) es un lenguaje de programación de alto nivel que se orienta a PASCAL.
Además de incluir elementos típicos del PLC, como entradas, salidas, temporizadores o marcas, SCL incluye elementos de lenguajes de programación de alto nivel: Expresiones, asignaciones de valor y operadores. 
SCL ofrece instrucciones prácticas que permiten realizar, por ejemplo, ramas, bucles o saltos del programa.
Para la programación de una compuerta XOR se iguala la variable de salida seguida la primera variable, el nombre de la compuerta y la segunda entrada que interviene, en la fig. se muestra la línea de código para programar una compuerta XOR.
Fig. Compuerta XOR.
Otra forma de programar un PLC siemens S7-1500 es mediante GRAFCET, el cual también es un lenguaje de programación gráfico para crear controles secuenciales de manera clara y rápida utilizando cadenas secuenciales. El proceso se descompone en etapas individuales y se organiza en las cadenas secuenciales. En las etapas individuales se determinan las acciones que se deben ejecutar. El paso entre las etapas lo forman las transiciones. Estas contienen condiciones para pasar a la etapa siguiente. 
Como una compuerta no es secuencial, sino que es el resultado de la combinación de los valores de una o más entradas no se puede programar.
Los elementos con los cuales se puede crear un GRAFCET se muestran en la fig. 
Fig. Elementos de GRAFCET 
En la figura se muestran la configuración de GRACFET de ejecución de rama simultánea, rama alternativa o salto de etapa respectivamente de izquierda a derecha 
Fig. Configuración de GRAFCET.