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572758 ES

01/2010

CIROS®

Mechatronics

Manual

2

Nº de art.: 572758

Edición: 01/2010

Autora: Christine Löffler

Artes gráficas: Doris Schwarzenberger

Maquetación: 07/2010

© Festo Didactic GmbH & Co. KG, 73770 Denkendorf, 2004-2010

Internet: www.festo-didactic.com

E-mail: [email protected]

Sin nuestra expresa autorización, queda terminantemente prohibida la

reproducción total o parcial de este documento, así como su uso

indebido y/o su exhibición o comunicación a terceros. El incumpli-

miento de lo anterior obliga al pago de una indemnización por daños

y perjuicios. Quedan reservados todos los derechos inherentes, en

especial los de patentes, de modelos registrados y estéticos.

© Festo Didactic GmbH & Co. KG „ 572758 3

1. Contenido del manual ________________________________ 7

2. Instalación de CIROS® Mechatronics ____________________ 10

3. Funciones auxiliares para preparar los puestos

de trabajo en el PC para los alumnos ___________________ 11

3.1 Descripción de los archivos de un modelo de proceso _____ 11

3.2 Confección de un entorno de trabajo

específico del usuario _______________________________ 12

3.3 Creación de archivos con especificaciones de averías

para un modelo de proceso ___________________________ 14

4. El sistema CIROS® Mechatronics _______________________ 16

4.1 Resumen de CIROS® Mechatronics _____________________ 16

4.2 Los modelos de proceso de CIROS® Mechatronics _________ 18

4.3 Control de los modelos de proceso con un PLC interno _____ 26

4.4 Control de los modelos de proceso con un PLC externo ____ 27

4.5 Funciones para ajustar averías en el modelo de proceso ___ 29

4.6 Funciones para analizar el modelo de proceso ____________ 30

5. Principales funciones de manejo de CIROS® Mechatronics __ 32

5.1 Carga del modelo de proceso _________________________ 32

5.2 Simulación del modelo de proceso _____________________ 41

5.3 Manejo y observación del modelo de proceso ____________ 45

5.4 Modificación del plano del modelo de proceso ___________ 51

5.5 Ventanas Inputs y Outputs ___________________________ 55

5.6 Ventana Manual Operation ___________________________ 56

5.7 Control del modelo de proceso con el PLC S7 interno ______ 70

5.8 Control del modelo de proceso con el

Soft-PLC S7-PLCSIM externo __________________________ 80

5.9 Control del modelo de proceso con el

Soft-PLC CoDeSys SP PLCWinNT externo ________________ 92

5.10 Control del modelo de proceso con un PLC externo _______ 116

5.11 Ajuste de averías en el modelo de proceso _____________ 131

5.12 Eliminación de averías en el modelo de proceso _________ 138

5.13 Protocolización de la eliminación de errores ____________ 143

Índice

4 © Festo Didactic GmbH & Co. KG „ 572758 4

6. Contenido didáctico de CIROS® Mechatronics ___________ 145

6.1 Contenido didáctico ________________________________ 145

6.2 Destinatarios _____________________________________ 146

6.3 Conocimientos previos ______________________________ 147

6.4 Asignación de objetivos didácticos al plan de estudios ____ 147

6.5 Concepto didáctico de CIROS® Mechatronics ____________ 152

7. Exploración del modo de funcionamiento y

de la estructura de una instalación

en CIROS® Mechatronics ____________________________ 154

7.1 Objetivos didácticos ________________________________ 154

7.2 Métodos _________________________________________ 155

7.3 Funciones auxiliares de CIROS® Mechatronics ___________ 159

7.4 Ejemplo __________________________________________ 159

7.5 Ejemplo __________________________________________ 165

7.6 Ejemplo __________________________________________ 170

8. Exploración del modo de funcionamiento

de los componentes de una instalación

en CIROS® Mechatronics ____________________________ 175


8.2 Métodos _________________________________________ 176


8.4 Ejemplo __________________________________________ 177

9. Integración de CIROS® Mechatronics en la

programación de PLC _______________________________ 184


9.2 Métodos _________________________________________ 185


9.4 Ejemplo __________________________________________ 187

9.5 Ejemplo __________________________________________ 196

Índice


10. Localización sistemática de errores en una

instalación simulada _______________________________ 207


10.2 Métodos _________________________________________ 208


10.4 Ejemplo __________________________________________ 215



CIROS® Mechatronics es una aplicación perteneciente a la CIROS®

Automation Suite.

CIROS® Mechatronics es un sistema de simulación 3D gráfico basado en

PC con modelos de proceso preconfeccionados. Los modelos de

procesos representan instalaciones técnicas de automatización de

diferente complejidad.

CIROS® Mechatronics es una herramienta que permite:

Aprender el modo de funcionamiento y la estructura de una

instalación.

Programar el PLC y practicar la comprobación del programa de PLC.

Localizar errores en las instalaciones de forma sistemática.

Los modelos de proceso, también denominados células de trabajo,

están disponibles en forma de instalaciones reales.

CIROS® Mechatronics permite simular modelos de proceso precon-

feccionados o creados por el usuario. Los modelos se crean y modifican

con CIROS® Studio, otra aplicación de la CIROS® Automation Suite.

El manual está dirigido a:

Instructores.

En el manual se sugieren diferentes maneras de cómo utilizar

CIROS® Mechatronics en la clase.

Alumnos.

La información y las instrucciones de manejo de

CIROS® Mechatronics proporcionan contenidos relevantes para este

grupo.

El manual se divide en los campos temáticos siguientes:

En el capítulo 2 se ofrece información y notas sobre cómo instalar y

obtener la licencia de CIROS® Mechatronics.

En el capítulo 3 se ofrece información sobre cómo preparar CIROS®

Mechatronics para los puestos de trabajo en el PC de los alumnos.

1. Contenido del manual

¿Qué es CIROS®

Mechatronics?

Destinatarios

Estructura del manual



En los capítulos 4 y 5 se describen el sistema y las funciones de

manejo principales de CIROS® Mechatronics.

En el capítulo 6 se tratan aspectos didácticos y se presenta el

contenido que puede enseñarse con CIROS® Mechatronics. Además,

se incluye el concepto didáctico y las opciones existentes para

aplicarlo en la clase.

En los capítulos 7 a 10 se describen propuestas concretas de tareas

para aplicar el contenido teórico, métodos para solucionarlas y su

implementación en CIROS® Mechatronics. Las tareas se ejemplifican

en la estación de distribución.

El texto y las combinaciones y secuencias de teclas se representan en

tipografías diferentes para facilitar la localización de la información.

Recursos

tipográficos

Significado

Negrita Este formato se utiliza para los nombres de

las órdenes, los menús, los cuadros de

diálogo, los directorios y las opciones.

Tecla1 + Tecla2 Un signo “más” (+) entre los nombres de

teclas significa que dichas teclas deben

pulsarse al mismo tiempo.

Tecla1 ‟ Tecla2 Un signo “menos” (‟) entre los nombres de

teclas significa que dichas teclas deben

pulsarse consecutivamente.

La ayuda on-line ofrece más descripciones e información. Composición

de la ayuda on-line:

La ayuda de manejo CIROS® Help.

El asistente CIROS® Mechatronics Assistant.

Convenciones

Ayuda adicional



CIROS® Help contiene información detallada sobre las funciones y el

manejo de CIROS® Mechatronics.

CIROS® Help pertenece a la CIROS® Automation Suite y describe la

funcionalidad de diferentes aplicaciones de CIROS®. CIROS® Help se

caracteriza por proporcionar un contenido mucho más amplio que el

necesario para CIROS® Mechatronics.

En la barra de menús de la ayuda on-line aparecen las funciones típicas

de un navegador de Internet estándar. Entre éstas se cuentan las

siguientes: desplazamiento hacia adelante y hacia atrás, selección de la

página de inicio, impresión de los temas seleccionados, visualización y

ocultación de la barra de navegación o ajuste de las opciones para la

conexión de Internet.

Las pestañas adicionales, como Contents, Index, Search o Favourites,

facilitan la navegación por la ayuda de CIROS® Mechatronics.

En CIROS® Mechatronics Assistant se presenta una descripción

detallada del funcionamiento y la documentación técnica de los

modelos de proceso. En los modelos más complejos se incluye también

un programa de PLC de ejemplo. El programa de PLC se ha creado en

STEP 7. Además, CIROS® Mechatronics Assistant permite acceder

directamente al modelo de proceso correspondiente.

Para visualizar los documentos PDF es necesario instalar Adobe Acrobat

Reader en el PC. El programa Adobe Acrobat Reader es gratuito y puede

descargarse en esta dirección www.adobe.com.

En nuestra línea directa estamos a su disposición para resolver

cualquier duda surgida durante la instalación o el funcionamiento de

CIROS® Mechatronics.


Para instalar CIROS® Mechatronics se requiere el DVD-ROM CIROS®

Automation Suite. Este DVD contiene todos los paquetes de software de

la CIROS® Automation Suite para su instalación. Asimismo, contiene los

manuales de dichos paquetes en forma de documentos PDF.

Después de instalar, efectúe el procedimiento para obtener la licencia.

Una vez obtenida, puede iniciarse CIROS® Mechatronics.

Para obtener más información sobre los requisitos del sistema, la

instalación y la obtención de la licencia, consulte las instrucciones

adjuntas.

2. Instalación de CIROS® Mechatronics


CIROS® Mechatronics dispone de funciones que facilitan el empleo del

software en la clase.

Entre éstas se cuentan las siguientes:

Preparación de un entorno de trabajo propio en el PC para cada

alumno. En este entorno de trabajo se guardan datos específicos del

usuario para CIROS® Mechatronics.

Los instructores pueden confeccionar de forma centralizada

archivos con especificaciones de averías para un modelo de proceso

y copiarlos fácilmente en los PC de los alumnos.

Utilizando como ejemplo el modelo de proceso de la estación de

distribución, se muestran los archivos que pertenecen a un modelo de

proceso y el tipo de información que contienen.

El directorio del modelo de proceso de distribución se denomina

DistributingStation.

Archivo Descripción

DistributingStation.mod Modelo de proceso para la simulación, controlado de serie mediante el PLC

S7 interno.

DistributingStation.ini Inicialización del modelo de proceso: el archivo contiene todos los ajustes

específicos del usuario para el modelo de proceso, como la configuración

de las ventanas, las especificaciones de averías, etc.

DistributingStation.prot Protocolo de la eliminación de averías: el archivo se lee en modo del

profesor y se visualiza en la ventana Fault log.

DistributingStation.htm

DistributingStation.xls

DistributingStation.txt

Exportación del acta de errores: las modificaciones del acta de errores se

exportan automáticamente a estos archivos. Los archivos pueden

visualizarse con Internet Explorer de Microsoft o con Microsoft Excel.

DistributingStation.mcf Ajustes de la especificación de averías: el archivo contiene todos los

ajustes sobre la activación, el inicio, la duración y el tipo de avería. Si el

archivo está disponible en el directorio del modelo de proceso, sobrescribe

los ajustes del archivo INI. Si no está disponible, se utilizan las

especificaciones de averías guardadas en el archivo INI.

3. Funciones auxiliares para preparar los puestos de trabajo en el PC para los alumnos

3.1

Descripción de los

archivos de un modelo de

proceso



Los entornos de trabajo específicos del usuario se componen

básicamente de los modelos de proceso y de los archivos con los datos

específicos del usuario.

Los datos específicos del usuario son:

La configuración de las ventanas.

Los ajustes para el modelo de proceso.

Los ajustes para la especificación de averías.

El protocolo de la eliminación de averías.

Para generar un entorno específico del usuario, los modelos de proceso

se guardan en el PC, en un directorio aparte. En este directorio se

guardan también los datos específicos del usuario.

Por ejemplo, si desea preparar el entorno de trabajo en un PC para tres

usuarios distintos, copie los modelos de proceso en tres directorios

diferentes. De este modo, cada usuario trabaja en “su” directorio, que

se corresponde con un entorno de trabajo. El usuario descarga los

modelos de proceso de CIROS® Mechatronics de “su” directorio de

trabajo.

CIROS® Mechatronics facilita la creación de entornos de trabajo

específicos del usuario. Para ello, abra CIROS® Mechatronics Assistant.

CIROS® Mechatronics diferencia entre modelos de referencia (Reference

models) y modelos de usuario (User models).

Los modelos de referencia se encuentran en el directorio del

programa CIROS® Mechatronics y son de sólo lectura. El modelo y el

programa de PLC correspondiente no pueden modificarse. De este

modo se garantiza que el modelo de proceso pueda abrirse en

cualquier momento y simularse correctamente.

Si los modelos de usuario se generan y se abren con CIROS®

Mechatronics Assistant, dichos modelos se guardan por defecto en

la carpeta personal del usuario, ubicada en My Documents\CIROS\

CIROS Mechatronics Samples. Los modelos tienen permiso de

escritura, de modo que es posible modificar los programas de PLC

correspondientes y sustituirlos por otros propios. El directorio del

programa con los modelos de usuario conforma el entorno de

trabajo individual del usuario para CIROS® Mechatronics.

3.2

Confección de un entorno

de trabajo específico del

usuario



Los modelos de usuario pueden copiarse en una carpeta diferente a la

predefinida por defecto. Para ello, consulte CIROS® Mechatronics

Assistant.



Los instructores pueden confeccionar de forma centralizada archivos

con especificaciones de averías para un modelo de proceso y copiarlos

fácilmente en los PC de los alumnos.

Elaboración centralizada de un archivo con especificaciones de averías

para un modelo de proceso

1. Inicie CIROS® Mechatronics.

2. Cargue el modelo de proceso deseado, p. ej., DistributingStation.

El modelo de proceso se controla con el PLC interno.

3. Abra la ventana Fault Setting. Para ello, active la opción Fault

Setting en Fault Simulation del menú Extras.

4. Tras introducir la palabra clave, se abre la ventana Fault Setting.

5. Ajuste un funcionamiento incorrecto, por ejemplo, para la entrada

PLC 1B1.

6. Active el menú de contexto pulsando la tecla derecha del ratón.

Seleccione la opción Export.

3.3

Creación de archivos con

especificaciones de

averías para un modelo de

proceso



7. Las averías ajustadas para el modelo de proceso

DistributingStation.mod se han exportado al archivo

DistributingStation.mcf. El archivo DistributingStation.mcf se

encuentra en el mismo directorio del modelo de proceso cargado en

este momento.

8. Copie el archivo con las especificaciones de averías en los entornos

de trabajo específicos del usuario. Seleccione como directorio de

destino el directorio donde se encuentre el modelo de proceso

correspondiente, aquí: DistributingStation.


El producto CIROS® Mechatronics se compone de:

El software de simulación CIROS® Mechatronics.

El software de comunicación EzOPC.

La ayuda on-line CIROS® Mechatronics Help.

El asistente on-line CIROS® Mechatronics Assistant.

Ayuda on-line para EzOPC.

Un documento PDF con información sobre cómo obtener la licencia

e instalar un servidor de licencias.

Un manual en formato PDF para manejar CIROS® Mechatronics.

CIROS® Mechatronics es un sistema de simulación 3D gráfico basado en

PC con modelos de proceso preconfeccionados.

CIROS® Mechatronics permite simular modelos de proceso precon-

feccionados o creados por el usuario. Los modelos se crean y modifican

con CIROS® Studio, otro producto de la CIROS® Automation Suite.

Internal S7 PLC

EasyPort

ExternalPLC

S7-PLCSIM

Operatingfunctions

CIROS®

assistant

CIROS®

helpProcess models

MC7-Code

OPC-Client

EzOPC (OPC-Server)

CoDeSys PLCWinNT

Partes integrantes de CIROS® Mechatronics

4. El sistema CIROS® Mechatronics

4.1

Resumen de CIROS®

Mechatronics



Para simular un proceso, se requieren:

Un PLC y un programa de PLC para controlar el proceso.

Una simulación en la que se representa el comportamiento del

proceso. La simulación se encarga, p. ej., de que los cilindros se

muevan y de que los sensores se activen.

En los modelos más complejos se incluyen también programas de PLC

de ejemplo. Estos programas de PLC fijan un control posible del

proceso. Por supuesto, pueden crearse programas de PLC nuevos que

generen otras secuencias de proceso.

Al cargar un modelo de proceso, el programa de PLC de ejemplo se

carga automáticamente (si está disponible). El programa de PLC se

ejecuta con un simulador S7 SIMATIC. El simulador S7 forma parte de

CIROS® Mechatronics. El simulador S7 integrado se denomina también

PLC interno.

El proceso puede simularse inmediatamente después de cargar el

modelo de proceso.

Las ventajas son que puede familiarizarse con el proceso, manejarlo y

monitorizarlo, sin tener que crear antes el programa de PLC.

CIROS® Mechatronics ofrece una función complementaria especial: la

simulación de errores. Con ella puede configurar averías comunes en el

modelo de proceso. Algunas causas de averías son: un detector

desplazado mecánicamente, una rotura de cable o el fallo de una

unidad completa. Las causas de avería deben buscarse mediante una

localización sistemática de errores y subsanarse.

Uno de los puntos fuertes de CIROS® Mechatronics es la monitorización

y el análisis del proceso, así como la eliminación de averías.

Otro punto fuerte es la creación de programas de PLC propios para los

modelos de proceso. Estos programas de PLC se cargan en un PLC

externo. CIROS® Mechatronics intercambia las señales de entrada y

salida con el PLC externo a través de la interface OPC.



Se pueden usar como PLC externos:

Cualquier PLC real, o

El Soft-PLC SIMATIC S7-PLCSIM.

El Soft-PLC CoDeSys PLCWinNT.

CIROS® Mechatronics necesita el software EzOPC para acoplarse a un

PLC externo. El servidor OPC EzOPC se comunica con cualquier PLC a

través de la interface EasyPort.

Los modelos de proceso son reproducciones de estaciones y módulos

que existen en la realidad.

Cada modelo de proceso dispone de una célula de trabajo.

Las estaciones de distribución, procesamiento y clasificación MPS B son

excepciones, pues sus modelos de proceso disponen de tres células de

trabajo cada uno. El nombre permite identificar con qué PLC debe

controlarse el modelo de proceso. Por ejemplo, en el caso de la estación

de distribución MPS B se efectúa como sigue:

DistributingStation_B.mod:

control mediante el PLC S7 interno.

DistributingStation_B(PLCSIM).mod:

control mediante el PLC S7 PLCSim externo.

DistributingStation_B(EasyPort).mod:

control con un PLC externo mediante EasyPort.

La estación de verificación MPS B sólo dispone de una célula de trabajo

debido a que los datos se procesan de modo analógico. Esta célula de

trabajo se controla con el PLC S7 interno.

El resto de los modelos de proceso disponen de una sola célula de

trabajo. Utilice una opción del menú de CIROS® Mechatronics para

configurar el PLC de cada modelo de proceso.

4.2

Los modelos de proceso

de CIROS® Mechatronics



Modelo de proceso Descripción Nombre de archivo

Processing Station

Este modelo de proceso es una

simulación de la estación de

procesamiento MPS de Festo

Didactic. En esta célula de trabajo

se verifican y se procesan las piezas

a manipular y se transfieren a la

estación adyacente. Para este

modelo de proceso existe un

programa de PLC de ejemplo.

ProcessingStation.mod

B Processing Station



procesamiento MPS B de Festo


se verifican y se procesan las piezas

a manipular y se transfieren a la

estación adyacente. Para este



ProcessingStation_B.mod

ProcessingStation_B

(PLCSIM).mod

ProcessingStation_B

(EasyPort).mod

Fluidic Muscle Press Station


simulación de la estación de prensa

con músculo neumático MPS de

Festo Didactic. En la célula de

trabajo se prensan piezas de

inserción en cuerpos de piezas, y la

pieza a manipular acabada se

transporta a la posición de trans-

ferencia. Para este modelo de

proceso existe un programa de PLC

de ejemplo.

FluidicMuscleStation.mod




Handling Station



manipulación MPS de Festo

Didactic. En la célula de trabajo se

retiran piezas a manipular de un

soporte y se colocan en diferentes

rampas en función del material

detectado en la comprobación. Para

este modelo de proceso existe un


HandlingStation.mod

Stacker Store Station


simulación del almacén de

estanterías altas de Festo Didactic.

En la célula de trabajo se da entrada

y salida del almacén a las piezas a

manipular. Para este modelo de


de ejemplo.

StoreWorkCell.mod

Pick & Place Station


simulación de la estación Pick &

Place MPS de Festo Didactic. En

esta célula de trabajo se colocan

piezas de inserción sobre cuerpos

de piezas. La pieza a manipular

completa se transporta hasta la

posición de transferencia. Para este



PickAndPlaceStation.mod




Testing Station



verificación MPS de Festo Didactic.

En la célula de trabajo se determina

la característica del material de las

piezas a manipular y se comprueba

la altura de las piezas. La pieza se

expulsa o se transfiere a la estación

adyacente en función del resultado

de la comprobación. Para este



TestingStation.mod

B Testing Station



verificación MPS B de Festo


determina la característica del

material de las piezas a manipular

y se comprueba la altura de las

piezas. La pieza se expulsa o se

transfiere a la estación adyacente

en función del resultado de la

comprobación. Para este modelo de


de ejemplo.

TestingStation_B.mod

Nota:

el modelo de proceso sólo

puede controlarse con el

PLC interno.

Buffer Station


simulación de la estación pulmón

MPS de Festo Didactic. En la célula

de trabajo se transportan, se

acumulan en pulmón y se separan

las piezas a manipular. Para este



BufferStation.mod




Sorting Station



clasificación MPS de Festo Didactic.

En la célula de trabajo se clasifican

las piezas a manipular en función

del material y del color. Para este



SortingStation.mod

B Sorting Station



clasificación MPS B de Festo


clasifican las piezas a manipular en

función del material y del color.

Para este modelo de proceso existe

un programa de PLC de ejemplo.

SortingStation_B.mod

SortingStation_B

(PLCSIM).mod

SortingStation_B

(EasyPort).mod

Separating Station



separación MPS de Festo Didactic.

En la célula de trabajo se diferen-

cian las piezas a manipular y se

separan en dos sentidos de flujo de

materiales. Los cuerpos básicos del

cilindro se colocan en la cinta 1 y el

cuerpo de los instrumentos

medidores se transportan a la

cinta 2 y se transfieren a las

estaciones adyacentes. Para este



SeparatingStation.mod




Distributing Station



distribución MPS de Festo Didactic.

En esta célula de trabajo se separan

las piezas a manipular y se

transfieren a la estación adyacente.



DistributingStation.mod

B Distributing Station



distribución MPS B de Festo


se separan las piezas a manipular

y se transfieren a la estación

adyacente. Para este modelo de


de ejemplo.

DistributingStation_B.mod

DistributingStation_B

(PLCSIM).mod

DistributingStation_B

(EasyPort).mod

Rotary Indexing Table Module


simulación del módulo de mesa

giratoria de indexación MPS de

Festo Didactic. En la célula de

trabajo se verifican las piezas a

manipular en dos secuencias

paralelas y se pulen.

RotaryTable.mod




Stacking Magazine Module


simulación del módulo almacén

apilador MPS de Festo Didactic. En

la célula de trabajo se separan las

piezas a manipular de un almacén.

StackMagazine.mod

Changer Module


simulación del módulo cambiador

MPS de Festo Didactic. En la célula

de trabajo se agarran las piezas a

manipular con un generador de

vacío y se colocan en otra posición

mediante un actuador giratorio.

ChangerModule.mod

Sorting System Project Module


simulación del módulo de proyectos

instalación clasificadora de Festo


mueven piezas a manipular con el

transportador y se clasifican en

función de las diferentes

características del material.



SortingSystem.mod




Conveyor Project Module


simulación del módulo de proyectos

del transportador MPS de Festo

Didactic. Las estaciones MPS

pueden conectarse entre sí con el

transportador. El transportador

transporta y acumula piezas en

pulmón. El transportador está

disponible en cuatro niveles de

ampliación. Para este modelo de


de ejemplo para cada nivel.

Conveyor1.mod

Conveyor2.mod

Conveyor3.mod

Conveyor4.mod



El PLC integrado en CIROS® Mechatronics es un simulador SIMATIC S7.

El simulador S7 puede ejecutar programas en KOP, FUP, AWL y GRAPH

creados en STEP 7.

El PLC interno ejecuta los programas de PLC de ejemplo incluidos para

los modelos de proceso. Ello permite simular inmediatamente los

procesos.

Para obtener información detallada sobre las funciones del PLC interno,

consulte CIROS® Help.

4.3

Control de los modelos de

proceso con un PLC

interno



Para generar y probar programas de PLC propios, recomendamos cargar

los programas en un PLC externo y ejecutarlos desde allí. De este modo,

es posible utilizar el PLC y el sistema de programación que desee.

Además, en el programa de PLC dispone de funciones de prueba y de

diagnóstico para la localización de errores, concebidas con este fin por

el sistema de programación. Entre éstas se incluyen la indicación de

estado de entradas y salidas PLC o de variables, la visualización on-line

del programa de PLC o también la lectura de los estados de la máquina.

Si utiliza Soft-PLC S7-PLCSIM o CoDeSys SP PLCWinNT como PLC

externos, no necesita más componentes de hardware.

Intercambio de información con configuración con el Soft-PLC S7-PLCSIM

4.4

Control de los modelos

de proceso con un PLC

externo



Si utiliza un hardware PLC como PLC externo, necesita el producto

EasyPort y un cable de datos para intercambiar señales de entrada/

salida. EasyPort transmite las señales de entrada/salida del PLC a

través de la interface serie o USB del PC al servidor OPC EzOPC.

El servidor OPC transmite los datos a la simulación de los modelos de

proceso. En la dirección contraria, los estados de los sensores y de los

actuadores del modelo de proceso se transmiten al PLC externo.

Intercambio de información con configuración con hardware PLC externo



El cuadro de diálogo para ajustar averías está protegido con palabra

clave. A este diálogo sólo tienen acceso los instructores.

Cada modelo de proceso dispone de una lista con errores típicos.

Seleccione uno o varios errores de la lista.

Los alumnos deben detectar la avería en el proceso, describirla y

determinar su causa. A continuación, deben introducir el supuesto error

en el cuadro de diálogo de eliminación de errores. Si se ha identificado

correctamente, el proceso funciona sin fallos. Las entradas en el cuadro

de diálogo de eliminación de errores se protocolizan y el instructor

puede visualizarlas.

4.5

Funciones para ajustar

averías en el modelo de

proceso



CIROS® Mechatronics ofrece múltiples opciones de observación y

análisis de un proceso.

Usted puede manejar y observar el desarrollo de la simulación de un

proceso en cuanto se activa la simulación de un modelo y el proceso es

controlado por un programa de PLC.

El proceso se maneja con los pulsadores y los interruptores de la

consola de control.

4.6

Funciones para analizar el

modelo de proceso



Los LED ubicados en los detectores y en las válvulas indican el

estado eléctrico de los componentes de proceso.

Si hay aire comprimido en el punto de empalme de un cilindro, el

acoplamiento se indica mediante el color azul. Los propios tubos

flexibles no se representan en la simulación.

Los estados de las entradas y salidas PLC se representan en

ventanas separadas.

En la ventana Manual Operation se visualizan todos los estados y

las actividades de los procesos.

Si ejecuta la secuencia paso a paso, utilice la ventana Manual

Operation como herramienta de control. Los procesos pueden

detenerse en puntos definidos ajustando puntos de parada.

Si no hay ningún programa de PLC activo durante la simulación del

modelo de proceso, la ventana Manual Operation puede utilizarse para

activar actividades de procesos individuales. Por ejemplo, es posible

mover un cilindro o conectar y desconectar un motor eléctrico.


En este capítulo se describen las funciones principales de manejo de

CIROS® Mechatronics. Los programas de MS Windows permiten activar

órdenes de diferentes maneras. En esta descripción, las órdenes se

ejecutan mediante las opciones de la barra de menús. Sin embargo,

también puede utilizar la barra de herramientas, las combinaciones de

teclas o el menú de contexto que aparece pulsando la tecla derecha del

ratón.

Para obtener información detallada sobre todas las opciones de CIROS®

Mechatronics, consulte la ayuda on-line del paquete de software.

Los modelos de proceso preconfeccionados pueden cargarse con

CIROS® Mechatronics Assistant o con una orden de la barra de menús.

Los modelos de proceso modificados o creados por usted se cargan

únicamente mediante una opción de la barra de menús.

5. Principales funciones de manejo de CIROS® Mechatronics

5.1

Carga del modelo de

proceso



Cómo cargar un modelo de proceso con CIROS® Mechatronics

Assistant


Cuando CIROS® Mechatronics se inicia, las ventanas de visuali-

zación y de ayuda se abren.



2. En CIROS® Mechatronics Assistant, vaya al directorio del modelo de

proceso requerido, p. ej., al directorio Distributing Station.

El modelo de proceso se abre haciendo clic en Open reference

model.



Significado de Open reference model:

se abre el modelo de proceso de sólo lectura, que ha sido guardado en

el directorio del programa de CIROS® Mechatronics. La protección de

escritura garantiza en todo momento el funcionamiento y la simulación

correctos del modelo de proceso.

Significado de Open user model:

se abre el modelo de proceso copiado previamente o guardado por

defecto en la carpeta personal del usuario en My Documents\CIROS\

CIROS Mechatronics Samples. Los modelos de proceso guardados

como modelos de usuario pierden la protección de lectura, de modo

que es posible modificar los programas de PLC correspondientes

y sustituirlos por otros propios. El directorio con los modelos de usuario

conforma el entorno de trabajo individual del usuario para CIROS®

Mechatronics.

Nota



3. El modelo de proceso de la estación de distribución está cargado y

aparece en la ventana de visualización. En las ventanas Inputs y

Outputs se indica el estado de las entradas y salidas PLC.

Tenga en cuenta que los programas de PLC de ejemplo no utilizan

todas las entradas y salidas PLC visualizadas.

La visualización estándar de la mayoría de los modelos de proceso

incluye una mesa con las piezas a manipular posibles. Si la

simulación está activada, en la mesa se selecciona la pieza que

debe utilizarse en el proceso de fabricación.



Cómo cargar un modelo de proceso activando una orden de menú

1. Seleccione la orden Open del menú File.

Por defecto, los modelos de proceso (modelos de referencia) están

guardados en c:\Program Files\Didactic\CIROS Automation Suite

1.1\CIROS Mechatronics.en\Samples.

Cada modelo de proceso tiene un subdirectorio propio.

2. Seleccione el modelo de proceso requerido, p. ej., Distributing. Para

ello, abra el subdirectorio DistributingStation:

selecciones el directorio DistributingStation y haga clic en el botón

Open.



3. Seleccione el archivo DistributingStation.mod y haga clic en el

botón Open.



4. El modelo de proceso de la estación de distribución está cargado y

aparece en la ventana de visualización.


incluye una mesa con las piezas a manipular posibles. Si la

simulación está activada, en la mesa se selecciona la pieza que

debe utilizarse en el proceso de fabricación.

Si aparece un error al cargar un modelo de proceso, compruebe la

entrada del renderizador en el archivo ciros.ini.

Nota



El renderizador, utilizado para aumentar el rendimiento del PC, sólo

debe estar activado si el PC posee una tarjeta gráfica apropiada y/o si

hay un controlador de la tarjeta actualizado en el PC.

Compruebe la entrada correspondiente del renderizador en el archivo

de configuración ciros.ini. El renderizador no está activado si se visua-

liza el ajuste siguiente:

[CIROS-Features]

ExternalRenderer=0

Por defecto, el archivo ciros.ini está guardado en el directorio

c:\Program Files\Didactic\CIROS Automation Suite 1.1\CIROS

Mechatronics.en\bin o, para los modelos de usuario, en C__Program

Files_Didactic_CIROS Automation Suite 1.1_CIROS

Mechatronics.en_bin en Documents and Settings.



El modelo de proceso se visualiza al cargarse, pero la simulación no

está activa. La visualización estándar de la mayoría de los modelos de

proceso incluye una mesa con las piezas a manipular posibles. Si la

simulación está activada, en la mesa se selecciona la pieza que debe

utilizarse en el proceso de fabricación.

Para simular el modelo de proceso se requiere un programa de PLC que

controla la secuencia del modelo de proceso.

El programa de PLC puede ejecutarse en el PLC S7 interno o en un

control externo.

5.2

Simulación del modelo de

proceso



Si se trabaja con un modelo de proceso abierto como modelo de

referencia, el programa de PLC de ejemplo correspondiente se carga

automáticamente en el PLC interno y se ejecuta al iniciarse la

simulación.

Si no hay ningún programa de PLC activo, el usuario puede controlar

componentes individuales del modelo de proceso con las funciones de

la ventana de accionamiento manual.

En cuanto se activa la simulación, usted puede visualizar la simulación y

el ciclo de funcionamiento del modelo de proceso.

Algunos datos están siempre disponibles.

En la barra de título se muestran el nombre del archivo y la ruta del

modelo de proceso cargado.

En la línea de estado se informa sobre el estado operacional del modelo

de proceso:

en un recuadro a la derecha se indica si la simulación está activada o

parada.

Stopped:

El modo de simulación no está activo. No se efectúa la simulación

del modelo de proceso.

Cycle:

Simulando el modelo de proceso.

Sequence:

Simulando el modelo de proceso.

En el cuadro adyacente de la derecha se muestra el tiempo de

simulación.

En CIROS® Mechatronics, los modos de simulación Cycle y Sequence

son idénticos.

Nota



Activación y desactivación de la simulación

1. Asegúrese de que el modelo de proceso se encuentra en la posición

inicial. Para ello, ejecute la orden Reset Workcell del menú

Simulation.

2. Seleccione la orden Start del menú Simulation.

La simulación está activada. El campo Running de la línea de estado

indica el modo de simulación.

Alternativamente, puede activar la simulación seleccionando la

opción del menú Start Cycle o con el botón Stopped de la línea de

estado.



3. La simulación se para haciendo clic en la opción Stop del menú

Simulation.

Alternativamente, puede hacer clic en el campo Running de la línea

de estado.

El modelo de proceso está listo para su manejo y monitorización en

cuanto se activa la simulación.



Un modelo de proceso controlado por un programa de PLC (p. ej., los

modelos de referencia), se maneja con los pulsadores y los interrup-

tores de la consola de control. Para ello, la simulación debe estar

activada. El estado de la simulación se indica en la línea de estado.

5.3

Manejo y observación del

modelo de proceso




incluye una mesa con las piezas a manipular posibles. Si la simulación

está activada, en la mesa se selecciona la pieza que debe utilizarse en

el proceso de fabricación.

Manejo de un modelo de proceso controlado por el programa de PLC

de ejemplo

(Los modelos de referencia son controlados por los programas de PLC

de ejemplo)

1. Inicie la simulación haciendo clic en la orden Start del menú

Simulation.

2. Ahora, el pulsador Reset encendido solicita la función Reset.

Si no es así, ponga el modelo de proceso en la posición inicial.

Desactive la simulación. Seleccione la orden Reset Workcell del

menú Simulation.

Reinicie la simulación.

3. Ejecute la función Reset haciendo clic en el pulsador Reset.



4. Si el pulsador Start está encendido, indica que el modelo de

proceso está en la posición inicial y que se cumple la condición de

arranque.

5. Asegúrese de que haya piezas a manipular. Es decir, en el modelo

de proceso Distributing, el almacén de la estación de distribución

debe estar lleno de piezas.



6. Haga clic en la pieza a manipular requerida situada sobre la mesa.

Todas las piezas a manipular tienen forma de botón. La pieza

seleccionada, un cuerpo básico rojo de cilindro, se representa

“pulsada”.

A continuación, haga clic en la pieza a manipular simulada de la

estación de distribución. Con cada clic del ratón se coloca la pieza a

manipular seleccionada en el almacén.

7. Inicie la secuencia haciendo clic en el pulsador Start.



Si el modelo de proceso se controla con un programa de PLC creado por

usted, sabrá cómo están definidas la secuencia y el manejo.

Si el modelo de proceso no se controla con un programa de PLC, usted

puede activar manualmente los actuadores del proceso requeridos.

Para ello se requieren las funciones de la ventana Manual Operation.

Visualización del estado del modelo de proceso

Los LED ubicados en los detectores y en las válvulas indican el

estado eléctrico de los componentes de proceso.

Si hay presión en el punto de empalme de un cilindro, el acopla-

miento se indica mediante el color azul.

Los propios tubos flexibles no se representan.

En las ventanas Inputs y Outputs se indica el estado de las señales

del PLC.

En la ventana Manual Operation se visualizan todos los estados y

las actividades de los procesos.

Haciendo clic en la conexión o en el LED de un componente de

proceso se visualiza la denominación del mismo. Esa denominación

es idéntica a la que figura en el esquema de circuito.

La denominación de las conexiones de alimentación de presión son

una excepción y se corresponde a las válvulas que alimentan con

aire la conexión de alimentación de presión.





La perspectiva del modelo de proceso puede ajustarse libremente.

La representación del modelo de proceso se gira, desplaza, amplía y

reduce mediante unas pocas órdenes centralizadas.

5.4

Modificación del plano

del modelo de proceso



La perspectiva se define a partir de las coordenadas del espectador

(posición del espectador) y de un punto de referencia del modelo de

proceso (punto central).

ZReference point

AngleTurn

Y

X

Determinación de la perspectiva



Desplazamiento del modelo de proceso

1. Seleccione la orden Move del menú View.

El puntero se transforma en un sistema de coordenadas pequeño e

indica en qué sentido pueden desplazarse la posición del espec-

tador y el punto de referencia. Una flecha discontinua significa que

no es posible desplazar en la dirección indicada.

2. Mantenga pulsada la tecla izquierda del ratón.

3. Mueva el puntero en sentido Z o X.

4. Suelte de nuevo el puntero.

El plano cambia conforme al movimiento efectuado.

La orden Move se activa también manteniendo pulsada la tecla de

mayúsculas y pulsando a continuación la tecla izquierda del ratón.

Cómo girar el modelo de proceso

1. Seleccione la orden Turn del menú View.

El puntero se transforma en un sistema de coordenadas pequeño e

indica en qué sentido pueden desplazarse la posición del espec-

tador y el punto de referencia. Una flecha discontinua significa que

no es posible desplazar en la dirección indicada.

2. Mantenga pulsada la tecla izquierda del ratón.

3. Mueva el puntero en sentido Z o X.

4. Suelte de nuevo el puntero.

El plano cambia conforme al movimiento efectuado.

La orden Turn se activa también manteniendo pulsada la tecla Ctrl y

pulsando a continuación la tecla izquierda del ratón.

Ampliación y reducción del plano

1. Seleccione la orden Zoom del menú View.

El puntero se transforma en dos cuadrados.

2. Para ampliar el plano, mantenga pulsada la tecla izquierda del ratón

y desplace el puntero en el sentido de la flecha.



3. Para reducir el plano, mantenga pulsada la tecla izquierda del ratón

y desplace el puntero en el sentido contrario a la flecha.

La orden Zoom se activa también manteniendo pulsada la combinación

de teclas Mayúsculas+Ctrl y pulsando a continuación la tecla izquierda

del ratón.

Si su ratón dispone de una rueda, el plano de un modelo de proceso se

amplía y se reduce fácilmente con ella.

Ampliación de una sección determinada

1. Posicione el puntero sobre una esquina de la sección.

2. Mantenga pulsada la combinación de teclas Mayúsculas+Ctrl.

3. Pulse la tecla derecha del ratón y mueva el ratón. Se visualiza un

marco.

4. Mueva el ratón para enmarcar la sección que desea ampliar.

5. Suelte la tecla derecha del ratón. La sección se amplía.

Ampliación del plano

Seleccione la orden Zoom-In del menú View. La imagen se amplía al

125%.

Reducción del plano

Seleccione la orden Zoom-Out del menú View. La imagen se reduce al

80%.



En las ventanas Inputs y Outputs se visualizan las señales aplicadas en

las entradas y salidas del PLC. Las señales 0 se muestran en rojo y las

señales 1 en verde. Cuando la señal de entrada o de salida está forzada,

el valor se representa entre corchetes angulares, p. ej., <1>.

Cómo abrir la ventana Inputs

Seleccione la opción Inputs/Outputs del menú View. Seleccione Show

Inputs.

Para saber qué señal de proceso se está utilizando, el nombre de la

señal incluye la denominación correspondiente de los esquemas de

circuito.

Ejemplo: STATION_1B2: entrada PLC conectada con el sensor 1B2.

Cómo abrir la ventana Outputs

Seleccione la opción Inputs/Outputs del menú View. Seleccione Show

Outputs.

Para saber qué señal de proceso se está utilizando, el nombre de la

señal incluye la denominación correspondiente de los esquemas de

circuito.

Ejemplo: STATION_1M1: salida PLC conectada con la bobina magnética

1M1.

5.5

Ventanas Inputs y

Outputs



Las ventanas Inputs y Outputs también se abren mediante la opción

Workspaces del menú Window. Aquí figuran combinaciones de

ventanas requeridas con frecuencia.

La ventana Manual Operation dispone de varias funciones:

Visualización de los estados y las actividades de los procesos.

Control de actuadores individuales del modelo de proceso.

Activación de puntos de parada en la simulación del modelo de

proceso.

En la parte izquierda de la ventana se visualizan las actividades de los

procesos. En su mayor parte se trata de los accionamientos de las

válvulas. Si se activa una señal 1, se enciende un LED rojo.

En la parte derecha de la ventana se visualizan todos los estados de los

procesos.

Los estados de los detectores y de las bobinas magnéticas son estados

de procesos. Las señales 1 se representan con un LED verde encendido.

Los estados de las señales también se representan en la columna

Value. Si la señal está forzada, el valor se representa entre corchetes

angulares. Si la columna Value no se visualiza, active la opción

correspondiente del menú de contexto que aparece pulsando la tecla

derecha del ratón.

Nota

5.6

Ventana Manual

Operation



En esta ventana se muestra información adicional: si un estado de señal

se ha modificado desde el último ciclo de simulación, la línea

correspondiente se marca en color. Las actividades de los procesos se

marcan en rojo y los estados en verde. Así se detectan y siguen fácil-

mente las últimas señales modificadas.

Cómo abrir la ventana Manual Operation

Seleccione la opción Manual Operation del menú Modeling.

La ventana también se abre activando la opción Manual Operation en

Workspaces del menú Window.

Control de actuadores individuales del modelo de proceso

Para controlar manualmente actuadores individuales de un modelo de

proceso, recomendamos desconectar el modelo de proceso del PLC. De

este modo, sólo se ejecutan las órdenes que pueden activarse mediante

el accionamiento manual. El programa de PLC se desactiva.

Para salir del accionamiento manual y volver a controlar el modelo de

proceso con un programa de PLC, conecte de nuevo el modelo de

proceso al PLC.



1. Asegúrese de que la simulación está parada.

2. Desconecte el modelo de proceso del PLC.

Lleve el puntero a la parte izquierda de la ventana Manual

Operation, a las actividades de los procesos. Pulse la tecla derecha

del ratón. Se abre un menú de contexto. Seleccione la orden

Disconnect all Controllers.

3. Inicie la simulación.



4. Haga doble clic en la línea de la actividad de proceso que desea

ejecutar. El doble clic modifica la señal.

Haciendo doble clic en una línea con un accionamiento de válvula, el

valor de la bobina magnética correspondiente cambia. Si el valor es

0, pasa a 1 y viceversa. Es decir, el doble clic tiene una función

inversora.

Observe que para ajustar una válvula con dos bobinas magnéticas a

una posición de conmutación determinada, debe haber una señal

eléctrica apropiada en ambas bobinas.

5. Pare la simulación para salir del accionamiento manual.



6. Para volver a controlar el modelo de proceso con un programa de

PLC, lleve el puntero a la parte izquierda de la ventana Manual

Operation, a las actividades de los procesos. Pulse la tecla derecha

del ratón. Se abre el menú de contexto. Seleccione la orden Restore

I/O Connections.



Ajuste de puntos de parada durante la secuencia del modelo de

proceso

Para parar la secuencia del modelo de proceso en puntos determinados

debe activar puntos de parada en la simulación del modelo de proceso.

Ello permite parar la secuencia del proceso siempre que el valor de una

señal de proceso cambia.

Los puntos de parada sólo actúan en la simulación del modelo de

proceso y no afectan al programa de PLC utilizado para controlar el

modelo de proceso. Si un punto de parada se coloca en una señal, la

simulación del modelo de proceso se para cuando el valor de la señal se

modifica. El valor modificado de la señal se transmite al PLC en cuanto

se reinicia la simulación.

1. Asegúrese de que haya un modelo de proceso cargado.

2. Inicie la simulación del modelo de proceso y asegúrese de que el

modelo de proceso se controle mediante un programa de PLC.

3. Abra la ventana Manual Operation. Seleccione la opción Manual

Operation del menú Modeling.



4. Haga clic en la línea de la actividad de proceso deseada. En el

ejemplo se trata de la línea 1, que controla la bobina magnética 1M1

para el eyector del almacén. Pulse la tecla derecha del ratón. Se

abre el menú de contexto. Seleccione Stop at Value Change.



5. El símbolo Stop de la línea de la ventana Manual Operation indica

que hay un punto de parada en la señal.



6. Maneje el proceso. En cuanto el PLC genera una señal 1 en la bobina

magnética 1M1, la simulación se para. El estado de la simulación se

visualiza en la línea de estado.

7. La secuencia del proceso se reanuda al reiniciar la simulación del

modelo de proceso. El eyector del almacén expulsa una pieza a

manipular.



8. Para borrar el punto de parada, haga clic con la tecla derecha del

ratón en la línea del punto de parada. Se abre el menú de contexto

de la tecla derecha del ratón. Seleccione la orden Stop at Value

Change. La orden tiene una función inversora. El punto de parada se

elimina. Para borrar, también puede seleccionar la orden Delete all

Stops.

Observe que también es posible activar puntos de parada en señales de

la parte de la ventana Process Status.



Control paso a paso del modelo de proceso

Si ejecuta la secuencia paso a paso, utilice la ventana Manual

Operation para controlar la simulación. Los procesos pueden detenerse

en puntos definidos ajustando puntos de parada.

Active puntos de parada en todas las actividades de los procesos para

ejecutar el proceso paso a paso. De este modo, el proceso se para

cuando el estado de un actuador cambia.

1. Asegúrese de que haya un modelo de proceso cargado.

2. Asegúrese de que el modelo de proceso se controla mediante un

programa de PLC.





4. En Process Activities, marque todas las líneas que contengan

señales a las bobinas magnéticas. Para ello, pulse la tecla Ctrl y

haga clic en las líneas deseadas con la tecla izquierda del ratón.

Abra el menú de contexto de la tecla derecha del ratón y seleccione

la opción Stop at Change Value.



5. Ahora, todas las líneas con bobinas magnéticas disponen de puntos

de parada.

6. Inicie la simulación y controle el proceso utilizando los pulsadores y

los interruptores de la consola de control. La simulación se para

siempre que el estado de una señal de proceso cambia. El proceso

se reanuda al reiniciar la simulación.



7. Para volver a eliminar los puntos de parada, abra el menú de

contexto haciendo clic en la tecla derecha del ratón. Seleccione la

opción Delete All Stops.

Observe que también es posible activar puntos de parada en señales de

la parte de la ventana Process Status.



El simulador S7 interno interpreta programas S7 operativos. Los

modelos de proceso más complejos disponen de un programa de PLC

de ejemplo para el S7-300. Al cargar el modelo se carga también el

programa S7 correspondiente. Si es necesario, puede cambiar este

programa S7 por otro programa S7.

Sólo pueden cargarse archivos de proyecto completos con la extensión

S7P. Los proyectos deben haber sido creados con SIMATIC Manager

y deben coincidir con el código MC7 de Siemens a nivel binario.

5.7

Control del modelo de

proceso con el PLC S7

interno



Control de un modelo de proceso con el programa de PLC de ejemplo

correspondiente

1. Asegúrese de que la pantalla de ayuda de CIROS® Mechatronics

Assistant esté abierta. El archivo se abre activando la orden

Workcell of CIROS® Mechatronics del menú Help.

2. En CIROS® Mechatronics Assistant, vaya al directorio del modelo de

proceso requerido, p. ej., al directorio Distributing Station.

El modelo de proceso se abre haciendo clic en Open reference

model.

3. La ejecución del programa S7 comienza al iniciar la simulación del

modelo de proceso.

Para ello, active la orden Start del menú Simulation.



Control de un modelo de proceso con un programa de PLC S7 de nueva

creación

1. Cargue el modelo de proceso deseado. Como el programa de PLC

debe modificarse, cargue un User model.

El modelo de proceso se controla con el PLC interno. El ajuste del

tipo de PLC que va a controlar el modelo de proceso se indica en la

ventana Switch external PLC <-> internal PLC. La orden para activar

esta ventana se encuentra en el menú Modeling. La entrada S7-PLC

Simulator de la columna Type significa que el modelo de proceso se

controla con el PLC S7 interno. Cierre de nuevo la ventana Switch

external PLC <-> internal PLC.



2. Asegúrese de que la simulación está parada.

3. Seleccione la orden Open del menú File. Se abre la ventana Open

File.

4. En File Type, seleccione S7 Project (*.S7P).

Se visualizan todos los archivos de este formato disponibles en el

directorio actual.



5. Examine el directorio que contiene su proyecto S7.

Seleccione el proyecto S7 deseado y haga clic en el botón Open.

6. Si el proyecto seleccionado incluye varios programas S7, seleccione

uno para la simulación. Confirme su selección con OK.



7. Inicie la simulación del modelo de proceso. Seleccione la orden

Start del menú Simulation. Al iniciarse la simulación del modelo de

proceso, se inicia también el simulador S7 interno. El programa de

PLC cargado se ejecuta.

Cómo saber qué programa S7 está cargado en la actualidad

1. Seleccione la opción S7 Program Manager del menú Programming.

2. El nombre y la estructura del programa de PLC se muestran

claramente en forma de árbol.

El programa de PLC puede componerse de los módulos siguientes:

módulos de organización, módulos de función, módulos de datos,

funciones y funciones del sistema.



3. Haga clic en el símbolo + para visualizar los módulos del programa

de PLC.

Haciendo doble clic en un módulo, se visualiza su contenido.

4. Si no hay ningún programa de PLC cargado, la ventana S7 Program

Manager tiene el aspecto siguiente:

Para obtener más información sobre la visualización de programas S7

en AWL o para visualizar y utilizar diagramas de tiempos, consulte la

ayuda on-line.



Estructura de almacenamiento de los programas de PLC de ejemplo

1. Seleccione la orden Open del menú File. Se abre la ventana Open

File.

2. En File Type, seleccione S7 Project (*.S7P).

Se visualizan todos los archivos de este formato disponibles en el

directorio actual.



3. Los programas de PLC de ejemplo correspondientes a los modelos

de referencia están guardados en el directorio de programa de


Examine el directorio c:\Program Files\didactic\CIROS Automation

Suite 1.1\CIROS Mechatronics.en\samples\S7\MPSC_V22. Este

directorio contiene el proyecto S7 con todos los programas de PLC

de ejemplo correspondientes a las estaciones MPS C si al instalar

CIROS® Mechatronics se han aceptado los directorios predefinidos.

En el subdirectorio Store se encuentra el programa de ejemplo para

el almacén de estanterías altas. El resto de los subdirectorios

contienen los programas de ejemplo correspondientes a las

estaciones MPS B, al módulo de proyectos Conveyor y a un sistema

de clasificación.

Los modelos de usuario se organizan en una estructura de directorio

similar. Por defecto, los modelos de usuario se instalan en My

Documents\CIROS\CIROS Mechatronics Samples.



4. Seleccione el proyecto S7 deseado y haga clic en el botón Open.

El nombre del programa informa sobre el programa de PLC e indica

a qué modelo de proceso pertenece:

La cifra inicial se corresponde con el número de estación.

Las dos letras que siguen a la cifra hacen referencia a la estación:

DI: estación de distribución

TE: estación de verificación

PR: estación de procesamiento

HA: estación de manipulación

BU: estación pulmón

SO: estación de clasificación

PP: estación Pick & Place

FM: estación de prensa con músculo neumático

TR: estación de separación

Las letras que siguen al guión bajo hacen referencia al lenguaje de

programación del programa de PLC:

AS: lenguaje de programación GRAPH.

KFA: lenguajes de programación KOP, FUP y AWL.

KFAFF: lenguajes de programación KOP, FUP y AWL. Cada paso del

desarrollo del proceso se ilustra con elementos de memoria,

también denominados flip-flops.



El PLC interno soporta la mayoría de los comandos de los controles

S7-400, de modo que es posible elaborar programas en diagrama de

contactos, diagrama de funciones, lista de instrucciones o control

secuencial gráfico.

S7-PLCSIM es un Soft-PLC que ejecuta programas de PLC creados en

STEP 7. En STEP 7 hay numerosas funciones de prueba y de diagnóstico

para la localización de errores en el programa de PLC. Las funciones de

prueba y de diagnóstico incluyen, p. ej., la indicación de estado de

variables o también la visualización on-line del programa de PLC. Estas

funciones están a su disposición para crear en STEP 7 el programa de

PLC para un modelo de proceso y, a continuación, probar el programa

en combinación con el modelo.

El intercambio de las señales de entrada/salida PLC entre la simulación

del modelo de proceso y el Soft-PLC S7-PLCSIM se efectúa a través del

programa EzOPC. El programa EzOPC forma parte de la CIROS®

Automation Suite y se ha instalado en el PC junto con la aplicación


CIROS® Mechatronics llama automáticamente a EzOPC al iniciar la

simulación de un modelo de proceso controlado por un PLC externo.

Si trabaja con el sistema operativo Vista, asegúrese de que la versión

de S7-PLCSIM sea compatible con Vista.

5.8


proceso con el Soft-PLC

S7-PLCSIM externo

Nota



Para que las señales de entrada/salida PLC se intercambien correcta-

mente, deben cumplirse los requerimientos siguientes:

Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación

(S7-PLCSIM y la simulación del modelo de proceso) deben estar

activados. Esto es absolutamente necesario para que EzOPC pueda

establecer la comunicación entre ambos.

El programa EzOPC debe estar configurado correctamente para el

intercambio de datos. Por tanto, compruebe su configuración en el

momento en que se inicia.

Configuración de EzOPC para intercambiar datos con S7-PLCSIM



Control de un modelo de proceso con S7-PLCSIM

1. Inicie el STEP 7 o el STEP 7 Manager y abra el proyecto S7 requerido.

2. Inicie el S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en la entrada Simulate

modules del menú Options.

3. La ventana del S7-PLCSIM se abre.



4. Borre el contenido de la CPU virtual de S7-PLCSIM. Para ello, haga

clic en el botón MRES de la ventana CPU 300/400.

5. Cargue el programa de PLC deseado en S7-PLCSIM. Para ello,

seleccione la carpeta Modules. A continuación, seleccione la orden

Download del menú Target System.



6. Cargue el modelo de proceso correspondiente en CIROS®

Mechatronics.

7. Ajuste que el modelo de proceso sea controlado por un PLC externo.

Active la orden Switch external PLC <-> internal PLC del menú

Modeling.



8. La ventana Switch external PLC <-> internal PLC se abre. En las

columnas Type y Program Name/OPC Server se visualiza

información sobre el control del modelo de proceso:

‟ El nombre del modelo de proceso es Distributing.

‟ El modelo de proceso se controla con el PLC interno. Esta

información se extrae de la entrada S7 PLC-Simulator.

‟ El PLC interno ejecuta el programa de PLC. El programa de PLC

forma parte del proyecto STEP 7 MPSC_V22.s7p, con la ruta

indicada.

9. Seleccione la entrada del modelo de proceso. Active el menú de

contexto pulsando la tecla derecha del ratón. Seleccione la orden

Switch.

El control también puede cambiarse haciendo doble clic en la

entrada deseada.



10. Ahora se ha introducido OPC Server en la columna Type para el

modelo de proceso. En la columna Program Name/OPC Server se

visualiza el nombre del servidor FestoDidactic.EzOPC.1. Esta

entrada significa que las señales de proceso para el modelo de

proceso Distributing se intercambian a través de un servidor OPC

denominado FestoDidactic.EzOPC.2.

11. Cierre la ventana Switch external PLC <-> internal PLC.

12. Compruebe que el modelo de proceso esté en posición inicial. Si

es así, active la orden Reset Workcell del menú Simulation.



13. Inicie la simulación del modelo de proceso. Para ello, seleccione la

entrada Start del menú Simulation.

Al iniciarse la simulación, el programa EzOPC se activa automá-

ticamente y se visualiza en la entrada EzOPC de la barra de inicio.

Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación (S7-PLCSIM

y la simulación del modelo de proceso) ya deben estar activados. Esto

es absolutamente necesario para que las conexiones de comunicación

se establezcan correctamente.

Nota



14. Haga clic en el botón EzOPC de la barra de inicio. La ventana

EzOPC se abre. Aquí debe configurar la comunicación entre

CIROS® Mechatronics y S7-PLCSIM.

El diagrama muestra que CIROS® Mechatronics está conectado al

S7 PLCSIM mediante el control virtual de EzOPC. En la tabla se

indican todos los componentes instalados y se especifica si EzOPC

está accediendo a ellos en ese momento.

Asegúrese de que las conexiones de comunicación de EzOPC

están configuradas como se muestra abajo. La conexión de

comunicación deseada se establece haciendo clic en el botón

correspondiente.



15. Haga clic en la pestaña Virtual Controller. Aquí se visualiza el

estado del control virtual y de sus entradas y salidas. Para

intercambiar datos se han predefinido 8 bytes de entrada y

8 bytes de salida. Acepte el ajuste previo sin modificarlo.

Si hay una señal 1 en un bit de los bytes de entrada/salida, dicho

bit se enciende.



16. Haga clic en la pestaña S7-PLCSIM y compruebe los ajustes. Aquí

se visualiza el estado de la simulación de S7-PLCSIM y de sus

entradas y salidas. Para intercambiar datos se han predefinido

8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte el ajuste previo sin

modificarlo. Sólo se necesitan los 4 primeros bytes.


bit se enciende.

17. Minimice la ventana EzOPC.

18. Asegúrese de que la simulación del modelo de proceso en

CIROS® Mechatronics está activada.



19. Inicie el S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en la casilla RUN de la

ventana CPU 300/400. El LED de RUN debería empezar a

parpadear.

20. Maneje el modelo de proceso conforme lo ha concebido y

programado en el programa de PLC.

21. Si todavía existen errores en el programa de PLC, la represen-

tación on-line de STEP 7 presta una valiosa ayuda para su

localización. Active el módulo de programa en donde sospecha

que se encuentra el error. Seleccione la orden Monitor del menú

Test. Ahora puede monitorizar qué partes del programa de PLC se

ejecutan y cuáles no, en paralelo a la simulación del proceso.



El CoDeSys SP PLCWinNT es un Soft-PLC que ejecuta programas de PLC

creados en CoDeSys.

El intercambio de las señales de entrada/salida PLC entre la simulación

del modelo de proceso y el Soft-PLC CoDeSys SP WinNT se efectúa

a través del programa EzOPC. El programa EzOPC forma parte

de la CIROS® Automation Suite y se ha instalado en el PC junto con la

aplicación CIROS® Mechatronics.

CIROS® Mechatronics llama automáticamente a EzOPC al iniciar la

simulación de un modelo de proceso controlado por un PLC externo.

Si trabaja con el sistema operativo MS Windows Vista, asegúrese de

que la versión de CoDeSys SP WinNT sea compatible con Vista.

5.9


proceso con el Soft-PLC

CoDeSys SP PLCWinNT

externo

Nota





En el programa de PLC en CoDeSys debe haber una interface para el

servidor OPC EzOPC. Las señales de entrada y de salida del pro-

grama de PLC se transmiten en bytes a través de esta interface.

CoDeSys dispone del bloque funcional UNPACK y de la función PACK

para convertir entre bits y bytes.

Program execution in CoDeSys SP PLCWinNT

OPC_notUsed

OPC_notUsed

OPC_notUsed

OPC_notUsed

OPC_notUsed

OPC_1B2

OPC_2B1

OPC_3B1

B B0

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

UNPACK (FB)

OPC_notUsed

OPC_notUsed

OPC_notUsed

OPC_notUsed

OPC_notUsed

OPC_notUsed

OPC_notUsed

OPC_P2PACKB0

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

PACK (FUN)PLC program

&OPC_1B2

OPC_2B1

OPC_3B1

OPC_P2

EzOPC

CIROS

Process modelsimulation

®

EB0 AB1

Process outputs(Actors)

Process inputs(Sensors)

Simple programa de ejemplo de la interface OPC en CoDeSys



Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación

(CoDeSys SP PLCWinNT y la simulación del modelo de proceso en

CIROS®) deben estar activados. Esto es absolutamente necesario

para que EzOPC pueda establecer la comunicación entre ambos.




Configuración de EzOPC para intercambiar datos con CoDeSys SP PLCWinNT



Control de un modelo de proceso con CoDeSys SP PLCWinNT

1. Inicie CoDeSys y abra el proyecto CoDeSys deseado.



2. Asegúrese de que la biblioteca Util.lib aparece en la pestaña

Resources.

Si no es así, añada la biblioteca Util.lib con el administrador Library

Manager: haga doble clic en la opción Library Manager de la

pestaña Resources. Seleccione la opción Additional Library del

menú Insert. Busque el lugar donde está guardada Util.lib. Por

defecto, la biblioteca está guardada en el directorio c:\Program

Files\3S Software\CoDeSys\Library.

Una vez seleccionada la biblioteca Util.lib, haga clic en el botón

Open. Cierre la ventana Library Manager.

3. Declare ahora las señales de entrada/salida que deben intercam-

biarse con el modelo de proceso de CIROS® a través de la interface.

Para distinguirlas con facilidad, las señales de entrada/salida del

proyecto de ejemplo incluyen la sigla OPC. Las señales de

entrada/salida están declaradas como variables globales.

La ventana Global_Variables se abre ampliando la carpeta Global

Variables de la pestaña Resources. A continuación, haga doble clic

en la opción Global_Variables.



4. Amplíe el programa de mando llamando al módulo funcional

UNPACK. Éste extrae el byte de entrada EB0 y lo convierte en ocho

variables booleanas. En el proyecto de ejemplo sólo se necesitan los

bits 1, 3 y 4 del byte de entrada EB0.

Observe que para llamar al módulo funcional debe haber una

instancia declarada en el encabezado del programa (en el ejemplo:

Unpack_EB0).

5. Amplíe el programa de mando llamando a la función PACK.

La función PACK combina ocho variables booleanas en un byte. En el

ejemplo, la función PACK muestra la señal de salida OPC_P2 en el

bit 1 del byte de salida AB1.



6. Asegúrese de que el Soft-PLC CoDeSys SP PLCWinNT está ajustado

como sistema de destino en el proyecto. Haga doble clic en la

opción Target Settings de la pestaña Resources. La configuración

debe ser 3S CoDeSys SP PLCWinNT.

7. Ajuste ahora CoDeSys para intercambiar datos entre CoDeSys SP

PLCWinNT y CIROS® Mechatronics. Para ello, haga clic en la opción

CoDeSys OPC Configurator del menú 3S Software ->

Communication.



8. Ajuste Single PLC para la comunicación OPC. Para ello, seleccione la

opción Single PLC del menú File.

9. Haga clic en la opción Server del árbol y ajuste la frecuencia de

actualización (campo Update Rate) a 100. También es posible

utilizar el valor predefinido.



10. Haga clic en la entrada PLC del árbol e introduzca el nombre del

proyecto PLC.

Nota

El nombre del proyecto debe ser igual al nombre del archivo de

proyecto CoDeSys. Si se cambia de proyecto, es necesario

cambiar aquí el nombre como corresponda.



11. Haga clic en la entrada Connection del árbol para indicar el tipo de

conexión entre el servidor OPC y el Soft-PLC. Como ambos

programas están operativos en el mismo ordenador, seleccione la

opción Local para el Gateway. Seleccione Tcp/Ip para el

dispositivo Device. La dirección debe ser Address localhost. Estos

ajustes se efectúan en la ventana Communication Parameters.

12. Abra la ventana Communication Parameters haciendo clic en el

botón Edit. A continuación, haga clic en el botón Gateway y

seleccione la entrada Local como conexión para el gateway.



13. Haga clic en el botón New para definir los parámetros del canal de

conexión nuevo. Introduzca el nombre del canal, seleccione

Tcp/Ip como equipo.

14. Cierre la ventana Communication Parameters: New Channel.

15. Cierre las ventanas Communication Parameters y OPCConfig.



16. Prepare los bytes de entrada/salida que se transmiten a través de

la interface OPC para el intercambio de datos. En CoDeSys, active

la orden Options del menú Project. Haga clic en la entrada

Symbol configuration de la ventana Options.



17. Seleccione la entrada Dump symbol entries. Haga clic en el botón

configure symbol file.

La ventana Set object attributes se abre.



18. Abra la carpeta Global Variables y seleccione los objetos

AB1 (BYTE) y EB0 (BYTE). Para seleccionar, mantenga pulsada la

tecla Ctrl.

Marque todas las casillas con una cruz y cierre las ventanas Set

object attributes y Options.

19. Haga clic en la orden Rebuild all del menú Project.

20. Inicie CoDeSys SP PLCWinNT. Para ello, haga clic en la opción

correspondiente del menú de inicio.



21. La ventana de CoDeSys SP PLCWinNT se abre.

22. Para establecer la conexión entre el sistema de programa

CoDeSys y el Soft-PLC CoDeSys SP PLCWinNT, active la orden

Login del menú Online en CoDeSys.



23. Si el proyecto actual difiere del programa de PLC cargado en el

Soft-PLC, al iniciar la sesión aparece una ventana en la que se le

pregunta si debe cargarse el programa de PLC cargado en la

actualidad. Seleccione Yes.

El proyecto actual se carga en el Soft-PLC.




Mechatronics.

25. Ajuste que el modelo de proceso sea controlado por un PLC

externo. Active la orden Switch external PLC <-> internal PLC del

menú Modeling.











indicada.



Switch.


entrada deseada.










30. Compruebe que el modelo de proceso esté en posición inicial.

Si es así, active la orden Reset Workcell del menú Simulation.





Al iniciarse la simulación, el programa EzOPC se activa automá-

ticamente y se visualiza en la entrada EzOPC de la barra de inicio.

Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación (CoDeSys

SP PLCWinNT y la simulación del modelo de proceso) ya deben estar

activados. Esto es absolutamente necesario para que las conexiones de

comunicación se establezcan correctamente.

Nota





CIROS® Mechatronics y CoDeSys SP PLCWinNT.

El diagrama muestra que CIROS® Mechatronics está conectado al

control CoDeSys mediante el control virtual de EzOPC. En la tabla

se indican todos los componentes instalados y se especifica si

EzOPC está accediendo a ellos en ese momento.

Asegúrese de que las conexiones de comunicación de EzOPC

están configuradas como se muestra abajo. La conexión de

comunicación deseada se establece haciendo clic en el botón

correspondiente.



33. Haga clic en la pestaña Virtual Controller. Aquí se visualiza el

estado del control virtual y de sus entradas y salidas. Para

intercambiar datos se han predefinido 8 bytes de entrada y

8 bytes de salida. Acepte el ajuste previo sin modificarlo.


bit se enciende.



34. Haga clic en la pestaña CoDeSys y compruebe los ajustes. Aquí se

visualiza el estado de la simulación de CoDeSys SP PLCWinNT y de

sus entradas y salidas. Para intercambiar datos se han predefinido

8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte el ajuste previo sin

modificarlo. Sólo se necesitan los 4 primeros bytes.


bit se enciende.


36. Asegúrese de que la simulación del modelo de proceso en CIROS®

Mechatronics está activada.



37. Inicie la ejecución del programa de PLC en el Soft-PLC. Para ello,

haga clic en la orden Run del menú Online.

En la ventana CoDeSys SP PLCWinNT se visualiza el estado actual

del Soft-PLC CoDeSys SP PLCWinNT.





Para generar y probar programas de PLC propios, recomendamos cargar

los programas en un PLC externo y ejecutarlos desde allí.

Programe en STEP7 para utilizar como PLC externo el Soft-PLC S7-

PLCSIM. De este modo, no se necesitan más componentes de hardware.

Sin embargo, puede utilizar cualquier otro sistema de control y de pro-

gramación. Cargue el programa de PLC en el hardware PLC. El inter-

cambio de las señales de entrada/salida PLC entre la simulación del

modelo de proceso y el PLC externo se efectúa a través de la interface

serie o USB del PC y de la interface EasyPort. En el intercambio de las

señales de proceso también participa el programa EzOPC.

La ventaja de esta configuración es que puede utilizar el PLC y el

sistema de programación que desee. Además, en el programa de PLC

dispone de funciones de prueba y de diagnóstico para la localización de

errores, concebidas con este fin por el sistema de programación.

Recomendamos instalar el software de simulación CIROS®

Mechatronics y el sistema de programación de PLC en ordenadores

diferentes.

5.10


proceso con un PLC

externo



Opción de configuración con hardware PLC y dos PC



También es posible seleccionar otra configuración e instalar ambos

paquetes de software en un PC. Para utilizar las funciones de prueba

y de diagnóstico del sistema de programación durante la simulación del

modelo de proceso, su PC debe disponer de dos interfaces serie o de

una interface serie y otra USB.

Como interface EasyPort puede utilizarse:

Caja de interfaces EasyPort D16 para 16 E/S digitales

(nº de art. 167121).

Cable de datos requerido:

Cable de datos RS232 para PC para EasyPort con PC a RS232

(nº de art. 162305) o

Adaptador USB - RS232 para EasyPort con PC a USB

(nº de art. 540699).

Para el PLC EduTrainer de Festo Didactic: cable de datos de E/S con

conectores SysLink (IEEE 488) en ambos lados, cruzados

(nº de art. 167106).

Para cualquier PLC: cable de datos E/S con un conector SysLink

según IEEE 488 y extremos de cable desnudos (nº de art. 167122).

El programa EzOPC

El programa EzOPC organiza el intercambio de las señales de entrada/

salida PLC entre la simulación del modelo de proceso y el PLC externo.

EzOPC no accede directamente a las señales del PLC externo, sino a

través de la interface EasyPort.

El programa EzOPC forma parte de la CIROS® Automation Suite y se ha

instalado en el PC junto con la aplicación CIROS® Mechatronics. CIROS®

Mechatronics llama automáticamente a EzOPC al iniciar la simulación de

un modelo de proceso controlado por un PLC externo.





Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación (EasyPort

y la simulación del modelo de proceso) deben estar activados. Esto

es absolutamente necesario para que EzOPC pueda establecer la

comunicación entre ambos.

Ello significa que EasyPort debe estar conectado con el PC a través

de la interface serie o USB y debe estar bajo tensión.




Configuración de EzOPC para intercambiar datos con un PLC externo a través de EasyPort



Control de un modelo de proceso con un PLC externo

1. Conecte el PC que dispone de CIROS® Mechatronics al PLC externo,

a través de la interface EasyPort.

‟ El cable de datos con nº de art. 162305 conecta la interface

serie del PC con la interface serie RS232 de EasyPort.

Si utiliza la interface USB, emplee el cable de datos con

nº de art. 540699.

‟ En el puerto 1 de EasyPort están activadas las señales de

entrada/salida PLC para el proceso.

‟ A través del puerto 2 se transmiten las señales de

entrada/salida PLC para la consola de control.

‟ Si se utiliza EasyPort sin interface USB:

ajuste los microinterruptores de EasyPort en Mode como se

indica: 1 ON, 2 OFF, 3 OFF.

‟ Si se utiliza EasyPort con interface USB:

es obligatorio que en EasyPort esté ajustada la dirección 1.

La dirección ajustada puede leerse o ajustarse pulsando las dos

teclas de fecha simultáneamente. Pulsando las dos teclas

simultáneamente se guarda la dirección y se sale del modo de

dirección.



Configuración con PLC EduTrainer



Configuración con placa PLC



2. Conecte la fuente de alimentación de EasyPort.


Mechatronics.

4. Ajuste que el modelo de proceso sea controlado por un PLC externo.

Active la orden Switch external PLC <-> internal PLC del menú

Modeling.











indicada.



Switch.


entrada deseada.










9. Compruebe que el modelo de proceso esté en posición inicial. Si

es así, active la orden Reset Workcell del menú Simulation.



Al iniciarse la simulación, el programa EzOPC se activa

automáticamente y se visualiza en la entrada EzOPC de la barra de

inicio.



Al iniciar el EzOPC, los dos participantes de comunicación (EasyPort y la

simulación del modelo de proceso) ya deben estar activados. Esto es

absolutamente necesario para que las conexiones de comunicación se

establezcan correctamente.



CIROS® Mechatronics y EasyPort.

Nota



12. El diagrama muestra que CIROS® Mechatronics está conectado al

S7 PLCSIM mediante el control virtual de EzOPC.

Es necesario establecer una conexión de comunicación entre

CIROS® Mechatronics y EasyPort. Haga clic en el botón PLC via

EasyPort.



13. La conexión de comunicación entre CIROS® Mechatronics y

EasyPort está configurada.

En la tabla se indican todos los componentes instalados y se

especifica si EzOPC está accediendo a ellos en ese momento.



14. Compruebe las entradas/salidas a través de las que deben

intercambiarse los datos en el control virtual. Haga clic en la

pestaña Virtual Controller.

Para intercambiar datos se han predefinido 8 bytes de entrada y

8 bytes de salida. Acepte el ajuste previo sin modificarlo. Sólo se

necesitan los 4 primeros bytes.



15. Seleccione la pestaña EasyPort. Aquí se visualiza el estado del

EasyPort conectado y de sus entradas y salidas. Si hay una señal 1

en un bit de los bytes de entrada/salida, dicho bit se enciende.


17. Cargue el programa de PLC en el PLC.

18. Inicie el PLC.

19. Inicie la simulación del modelo de proceso.





Utilice la ventana Fault Setting para ajustar errores en el ciclo de

funcionamiento de un modelo de proceso. Para controlar el modelo de

proceso, utilice el PLC interno y el programa de PLC de ejemplo

suministrado. De este modo se asegura que el comportamiento erróneo

del proceso sólo pueda ser causado por componentes del proceso.

El programa de PLC no tiene fallos.

Las averías sólo pueden ser ajustadas por personas autorizadas.

El cuadro de diálogo para ajustar averías está protegido con palabra

clave. La palabra clave por defecto es didactic y puede cambiarse en

cualquier momento.

Cada modelo de proceso dispone de una lista con averías posibles.

5.11

Ajuste de averías en el

modelo de proceso



Para generar una avería en los componentes de proceso enumerados,

existe la información siguiente:

Clase de error.

Inicio de la avería.

Duración de la avería.

En algunos componentes pueden producirse varios errores, que se

seleccionan en una lista de opciones.

Significado:

Reed switch displaced: el interruptor Reed se ha desplazado

mecánicamente.

Reed switch jammed: en el interruptor Reed hay siempre una

señal 1.

Cable break: en el componente hay siempre una señal 0.

Short circuit - voltage: en el componente hay siempre una señal 1.

Malfunction: fallo total del componente.

Tubing defective: la tubería flexible neumática presenta daños, no

se alcanza la presión de funcionamiento.

Compressed air supply malfunction: no hay aire comprimido.

Power supply malfunction: no hay tensión.

La hora de inicio de la avería indica el tiempo de simulación transcurrido

después de ajustar la avería.

La duración de las averías se indica en segundos.

Los estados de error empiezan a afectar la simulación del modelo de

proceso en cuanto se activa el modo Fault Simulation.

El funcionamiento incorrecto sólo se guarda en modelos de usuario

(user models) al cerrar el modelo de proceso. El funcionamiento

incorrecto se conserva hasta que se desactiva de nuevo en la ventana

Fault Setting.

Nota



Ajuste de averías en el modelo de proceso

1. Asegúrese de que haya un modelo de usuario cargado. El modelo de

proceso se controla con el PLC interno.

2. Abra la ventana Fault Setting. Para ello, active la opción Fault

Setting en Fault Simulation del menú Extras.

La ventana Fault Setting también se abre seleccionando la opción

Workspaces del menú Window. En Teacher mode aparecen también

combinaciones de ventanas de uso frecuente para el tratamiento de

errores.

Nota



3. Aparece el cuadro de diálogo donde se introduce la palabra clave.

Introduzca la palabra clave. Si no ha cambiado la palabra clave

desde la instalación de CIROS® Mechatronics, la palabra clave por

defecto todavía es válida.

Introduzca didactic en el cuadro.

La palabra clave distingue mayúsculas y minúsculas.

Confirme la introducción con OK.

4. La ventana Fault Setting se abre.



5. Ajuste un funcionamiento incorrecto, por ejemplo, para la entrada

PLC 1B1.

Haga doble clic en el campo correspondiente de la columna Type. Se

visualiza una lista de opciones. Abra la lista y seleccione el tipo de

error, por ejemplo, Cable break.

El error debe aparecer al inicio de la simulación y permanecer

activado hasta que se elimine en la ventana Fault Setting. Por lo

tanto, no es necesario realizar ninguna introducción en el campo de

la columna Begin.

El error tiene una duración arbitraria y, por lo tanto, no es necesario

realizar ninguna introducción en el campo de la columna Duration.

Las entradas de las columnas Begin y Duration se activan haciendo

doble clic sobre ellas.



6. Las averías seleccionadas se visualizan en la columna Status.



7. Active el modo Fault Simulation. Para ello, active la opción Fault

Simulation en Fault Simulation del menú Extras.

8. Cierre el modelo de proceso para desactivar el modo del profesor.

Inicio de la simulación del modelo de proceso con las averías

ajustadas

1. Abra el modelo de proceso con la avería ajustada.

2. Asegúrese de que el modo Fault Simulation está activado.

3. Inicie la simulación del modelo de proceso.



Utilice la ventana Fault Localisation para eliminar funcionamientos

incorrectos durante el ciclo de funcionamiento del modelo de proceso.

Los funcionamientos incorrectos ajustados sólo aparecen si el modelo

de proceso se controla con un programa de PLC y si el modo Fault

Simulation está activado.

Modelo de proceso Distributing: el proceso se para después de

expulsar una pieza a manipular. El paso siguiente, es decir, el

desplazamiento del brazo orientable a la posición Almacén, no se

ejecuta.

Observando y evaluando la simulación del modelo de proceso se

detecta que hay tensión en el sensor 1B1, pero no en su entrada PLC

correspondiente. Ello permite deducir que hay un cable roto en la

entrada PLC 1B1.

5.12

Eliminación de averías en

el modelo de proceso

Ejemplo



Eliminación de averías en el modelo de proceso

1. Asegúrese de que el modelo de proceso está cargado.

2. Abra la ventana Fault Localisation. Para ello, active la opción Fault

Localisation en Fault Simulation del menú Extras.



3. La ventana Fault Localisation se abre.



4. Haga doble clic en el campo No fault de la línea de la entrada

PLC 1B1. Seleccione la entrada Cable break de la lista de opciones.

El botón se enciende en amarillo.

Si la avería se detecta correctamente, el siguiente ciclo de

simulación del modelo de proceso se ejecuta sin fallos.



5. En el modo del profesor, la ventana Fault Localisation tiene el

aspecto siguiente:

Si la avería se detecta y se introduce correctamente, el siguiente

ciclo de simulación del modelo de proceso se ejecuta sin fallos.

Si la causa del error no se detecta correctamente, la avería sigue

apareciendo.

Si el error detectado e introducido incorrectamente es un sensor

desplazado mecánicamente, se ha introducido un error adicional en

el proceso. La avería aparece a partir del ciclo de simulación

siguiente.

Nota



Todas las acciones efectuadas en la ventana Fault Localisation se

registran en un archivo de protocolo. Las personas autorizadas pueden

visualizar dicho archivo.

El archivo de protocolo contiene una lista con las actividades ejecu-

tadas en la ventana Fault Localisation. Las entradas contienen la

información siguiente:

Fecha.

Hora.

Los errores detectados y eliminados correctamente se marcan en verde.

5.13

Protocolización de la

eliminación de errores



Visualización del archivo de protocolo

1. Abra la ventana Fault Log. Para ello, active la opción Fault Log en

Fault Simulation del menú Extras.

2. Aparece el cuadro de diálogo donde se introduce la palabra clave.

Introduzca la palabra clave. Si no ha cambiado la palabra clave

desde la instalación de CIROS® Mechatronics, la palabra clave por

defecto todavía es válida.

Introduzca didactic en el cuadro.

La palabra clave distingue mayúsculas y minúsculas.

Confirme la introducción con OK.

3. Se abre la ventana Fault Log.

Para borrar el acta de errores, abra el menú de contexto haciendo clic

en la tecla derecha del ratón. Seleccione la orden correspondiente.

Nota


CIROS® Mechatronics es un producto multimedia diseñado para

estudiar instalaciones de la técnica de la automatización. Los ejemplos

recrean aplicaciones reales. Las propuestas de tareas se enfocan a

secuencias de manipulación industriales y pretenden cubrir todos los

procesos para un aprendizaje integral. CIROS® Mechatronics permite

practicar competencias metodológicas y de toma de decisiones.

En CIROS® Mechatronics se representan modelos de proceso para

instalaciones de producción de diferente complejidad.

Éstas son las competencias que es posible adquirir con CIROS®

Mechatronics:

Análisis y comprensión del funcionamiento y de la estructura de las

instalaciones gobernadas por PLC.

Elaboración y comprobación de programas de PLC y de instalaciones

de configuración clara.

Realización de una localización sistemática de errores como parte

del mantenimiento de instalaciones.

Las competencias anteriores incluyen todos los temas que es posible

tratar con procesos simulados y se presta especial importancia al

procedimiento metódico.

Importancia del contenido didáctico en la práctica profesional

El desarrollo industrial de los últimos años se caracteriza sobre todo por

el aumento constante de la automatización, por procesos de trabajo

cada vez más complejos y ciclos más rápidos. El máximo aprovecha-

miento de las elevadas inversiones y la producción flexible y económica

son conceptos clave que se concretan en las características siguientes:

Alto rendimiento de las máquinas.

Reducción de los tiempos de paro.

Optimización de las instalaciones.

Mejora continua.

6. Contenido didáctico de CIROS® Mechatronics

6.1

Contenido didáctico



Todas las personas que están en contacto directo con una instalación

deben adaptarse a innovaciones constantes. Por ejemplo, el operador

efectúa pequeños trabajos de mantenimiento o reparaciones, al igual

que el instalador. El encargado de mantenimiento mecánico debe

comprender conceptos de la tecnología de control electrónico y eléc-

trico para saber cómo afectan a la mecánica, a la neumática y a la

hidráulica de la instalación. Por su parte, el electricista debe tener

conocimientos sobre actuadores neumáticos e hidráulicos. A partir de

estas nuevas condiciones de trabajo surgen formas nuevas de

colaboración.

Esta nueva forma de trabajo requiere tres facultades principales:

Conocimientos tecnológicos.

Conocimiento de la instalación y comprensión del sistema.

Competencia sociocultural.

CIROS® Mechatronics permite adquirir conocimientos teóricos y

aplicarlos en los campos de conocimiento tecnológico y de la

instalación, así como de comprensión del sistema. Los conocimientos

técnicos se complementan siempre con competencias metodológicas y

de toma de decisiones.

CIROS® Mechatronics está dirigido a todas aquellas personas dedicadas

a la programación de PLC y al mantenimiento o que requieran cono-

cimientos básicos sobre estos temas.

Entre éstas se cuentan las siguientes:

Formación profesional

‟ Ingenieros/as mecatrónicos/as.

‟ Electricistas, p. ej., especializados/as en la técnica

de la automatización.

‟ Mecánicos/as industriales.

Especialización en los sectores del metal y de la electricidad.

Formación en escuelas politécnicas superiores y universidades.

6.2

Destinatarios



Para trabajar y aprender con CIROS® Mechatronics se requieren los

conocimientos siguientes:

Conocimientos básicos de tecnología de control: estructura de una

instalación técnica automatizada.

Conocimientos básicos de técnica de PLC: estructura y funciona-

miento de un PLC.

Conocimientos básicos de la programación de PLC y de la manipu-

lación de una herramienta de programación PLC, p. ej., el sistema de

programación SIMATIC STEP 7.

Conocimientos básicos de tecnología de control neumático:

accionamientos, actuadores.

Conocimientos básicos de sensórica: sensores de final de carrera,

detectores de proximidad sin contacto.

Conocimientos básicos de construcción, cableado y conexionado de

tubos de instalaciones electroneumáticas.

Conocimientos básicos de electrotécnica: magnitudes eléctricas,

correlaciones y cálculos derivados, corrientes continua y alterna,

procedimiento de medición eléctrica.

Conocimientos básicos sobre lectura e interpretación de esquemas

de circuitos.

Conocimientos de manejo de programas de Windows.

A continuación se presentan los objetivos didácticos sobre los temas

comprensión del sistema, programación de PLC y localización

sistemática de errores. Éstos se han tomado del plan de estudios de

ingeniería mecatrónica del año 1999. Estos contenidos han sido

adaptados y evaluados, p. ej., en los planes de estudio de ingeniería

electrónica del año 2003.

Los estudios de ingeniería mecatrónica y electrónica son dos ejemplos

de cómo se actualizan los oficios en Alemania y de cómo se adaptan al

nuevo concepto didáctico.

En las tablas figuran sólo los objetivos didácticos que pueden tratarse

con CIROS® Mechatronics.

6.3

Conocimientos previos

6.4

Asignación de objetivos

didácticos al plan de

estudios



Contenido didáctico: análisis del modo de funcionamiento y

de la estructura de una instalación

Ingeniero mecatrónico

Área didáctica Objetivos didácticos

Área didáctica 1:

análisis de relaciones funcionales en

sistemas mecatrónicos

Leer y aplicar la información de la documentación técnica.

Dominar los métodos necesarios para analizar y docu-

mentar relaciones funcionales.

Crear e interpretar diagramas de bloques.

Reconocer los flujos de señales, de materiales y de energía

a partir de la documentación técnica.

Área didáctica 4:

estudio de los flujos de energía y de

información en módulos eléctricos,

neumáticos e hidráulicos.

Reconocer circuitos básicos de la tecnología de control:

controlar (de modo neumático e hidráulico) un cilindro de

simple efecto y de doble efecto, operaciones lógicas

básicas, circuitos protectores, circuitos digitales.

Leer y aplicar la información de los esquemas de circuitos.

Conocer las unidades de alimentación de la electrotécnica,

la neumática y la hidráulica.

Reconocer y describir las funciones de controles sencillos.

Estructurar un control (diagrama de bloques).

Conocer las señales y los valores medidos de los sistemas

de mando.

Área didáctica 7:

realización de subsistemas mecatrónicos

Conocer y describir las estructuras de subsistemas

mecatrónicos.

Conocer y evaluar el funcionamiento, el comportamiento

de las señales y el uso de componentes (sensores y

actuadores).

Conocer los circuitos básicos y el funcionamiento de los

actuadores.



Ingeniero mecatrónico (continuación)


Área didáctica 8:

diseñar y crear sistemas mecatrónicos

Describir la estructura y el curso de las señales de un

sistema mecatrónico.

Analizar cómo influye el cambio de las condiciones de

funcionamiento en el desarrollo del proceso.

Área didáctica 9:

estudio del flujo de informaciones en

sistemas mecatrónicos complejos

Describir la estructura de la información de un sistema

(estructura de señales, generación y transporte de señales)

a partir de esquemas de circuitos.

Relacionar los componentes eléctricos, mecánicos,


Analizar las señales (binarias, analógicas, digitales)

y relacionarlas con posibles fuentes de error.

Utilizar procedimientos de diagnóstico asistidos por

ordenador, p. ej., funciones de prueba y de diagnóstico del

sistema de programación o del sistema de bus.

Área didáctica 11:

puesta en funcionamiento, localización

de errores y reparación

Analizar sistemas mecatrónicos a partir de documentación

técnica y dividir la estructura en bloques funcionales.


entrega de sistemas mecatrónicos a

clientes

Describir sistemas mecatrónicos.

Elaborar instrucciones de utilización y documentación.



Contenido didáctico: programación de PLC y prueba del programa



Área didáctica 7:


Conocer la estructura y el funcionamiento de un PLC.

Esbozar y documentar controles para aplicaciones

sencillas.

Programar procesos sencillos de control con PLC:

conexiones lógicas, funciones de memoria, temporiza-

dores, contadores.

Programar, conforme a DIN EN 61131-3, en uno de los

lenguajes de programación de PLC: diagrama de contactos,

diagrama de funciones o lista de instrucciones.

Documentar los controles en diagramas de funciones

conforme a DIN EN 60848.

Área didáctica 8:


Programar sistemas mecatrónicos en uno de los lenguajes

de programación: diagrama de contactos, diagrama de

funciones, lista de instrucciones, lenguaje de pasos

secuenciales.

Programar la parte del modo de funcionamiento.

Programar el control secuencial.

Área didáctica 9:





sistema de programación.




Eliminar errores en el programa de PLC.



Contenido didáctico: localización sistemática de errores en las

instalaciones


Área didáctica Área didáctica

Área didáctica 4:

estudio de los flujos de energía y de

información en módulos eléctricos,


Localizar errores en módulos sencillos con ayuda de la

técnica de medición.

Área didáctica 7:


Comprobar controles para aplicaciones sencillas, p. ej.,

analizando las señales.

Área didáctica 8:


Reconocer errores analizando las señales de las interfaces;

eliminar las causas de error.

Simulación con ordenador.

Área didáctica 9:



Analizar las señales (binarias, analógicas, digitales)

y relacionarlas con posibles fuentes de error.



sistema de programación.




Conocer métodos para localizar errores en sistemas

eléctricos, neumáticos e hidráulicos.

Realizar análisis de averías.

Dominar y aplicar la localización sistemática de errores.

Conocer las causas de error típicas.

Utilizar sistemas de diagnóstico de manera selectiva.

Documentar errores.

Elaborar protocolos de puesta en marcha.



CIROS® Mechatronics es un producto multimedia diseñado para

estudiar instalaciones de la técnica de la automatización.

Las instalaciones son de diferente complejidad y pueden programarse

con flexibilidad. Ello permite plantear propuestas de tareas conforme

a los requerimientos y el conocimiento previo de los alumnos.

Por ejemplo, es posible estudiar el funcionamiento de componentes

individuales o programar y probar el modo de funcionamiento de una

instalación.

Los procesos simulados tienen una orientación eminentemente

didáctica:

Representan procesos con gran realismo.

La posibilidad de experimentar con modelos de proceso permite

familiarizarse con la experiencia de trabajar en la instalación real y

practicar y afianzar los conocimientos teóricos.

La experimentación con los procesos simulados permite transformar

el conocimiento teórico en competencias prácticas.

CIROS® Mechatronics permite al alumno aprender haciendo y avanzar a

su propio ritmo:

La instalación simulada funciona como una instalación real. De este

modo, el alumno detecta inmediatamente si, p. ej., ha programado

correctamente la secuencia de la instalación. Los errores de

operación también quedan en evidencia sin causar daños en la

instalación. Todo ello permite al alumno analizar y evaluar la

instalación.

Según sus necesidades, el alumno tiene acceso a documentación

técnica sobre los modelos de proceso.

El alumno puede practicar sus conocimientos y competencias en un

gran número de modelos de proceso.

6.5

Concepto didáctico de

CIROS® Mechatronics



¿Cómo contribuye CIROS® Mechatronics al aprendizaje?

CIROS® Mechatronics es un medio didáctico diferente que se

caracteriza por estar asistido por ordenador. Así, las clases pueden

diseñarse de manera variada e interesante para el alumno.

El realismo de los modelos de proceso permite profundizar y

afianzar conocimientos y competencias adquiridos en instalaciones

reales.

En los procesos simulados se aíslan y prueban estados que serían

demasiado peligrosos en instalaciones reales.

Incluso sin una instalación real, los alumnos aprenden de manera

eficiente, realista y práctica.

Una única instalación real ofrece múltiples posibilidades como

instalación simulada, lo que incrementa su disponibilidad como

herramienta para la clase.

Los mundos real y virtual de la técnica de automatización pueden

combinarse de manera aleatoria y adaptarse a las exigencias del

proceso de aprendizaje.

Todas las instalaciones simuladas en CIROS® Mechatronics están

también disponibles como instalaciones reales. Así, proporcionan

los complementos y las combinaciones ideales para la clase.

Las actividades y competencias que sólo pueden adquirirse en las

instalaciones reales no se sustituyen por otras, sino que completan

o se realizan las tareas previas o posteriores necesarias.

La simulación es una moderna herramienta para trabajar con

instalaciones de la técnica de la automatización.

Ejemplo 1:

Para que los programas de PLC y la estructuración de una

instalación se acaben al mismo tiempo, se utilizan las simulaciones

correspondientes para probar el programa de PLC.

Ejemplo 2:

Como las instalaciones de producción deben tener tiempos de paro

lo más reducidos posibles, el personal de manejo y de manteni-

miento suele formarse e instruirse en la instalación simulada.


CIROS® Mechatronics es una plataforma que permite conocer y analizar

una instalación de manera muy diversa.

La sistematicidad de los procedimientos y los conocimientos adquiridos

pueden aplicarse a cualquier tipo de instalación y, por supuesto,

también a instalaciones reales.

Usted carga un modelo de proceso en CIROS® Mechatronics y, durante

su simulación, puede manejarlo, monitorizarlo y analizarlo. El proceso

se desarrolla del modo predefinido en el programa de PLC suministrado.

Este programa visualiza una secuencia y un manejo posibles del

proceso. El modelo de proceso también puede ser controlado por otro

programa de PLC.

El modelo de proceso seleccionado está en perfecto estado y no

presenta fallos.

El modelo de proceso seleccionado se controla con el PLC interno.

Un programa de PLC STEP 7 correcto está disponible como pro-

grama de ejemplo. El programa de ejemplo se carga en el PLC

interno.

CIROS® Mechatronics permite adquirir los conocimientos siguientes:

Analizar y comprender instalaciones de la técnica de la automatiza-

ción a partir de la documentación técnica y del proceso simulado.

Reconocer la función y el funcionamiento de cada uno de los

componentes.

Estructurar la instalación en bloques funcionales para reconocer la

estructura del sistema. Reconocer y seguir el flujo de las señales, del material y de la

energía.

7. Exploración del modo de funcionamiento y de la estructura de una instalación en CIROS® Mechatronics

Condición previa

7.1

Objetivos didácticos

Objetivo principal

Objetivos secundarios



Reconocer el comportamiento de control y la secuencia de la insta-

lación a partir del diagrama de funciones.

Aprender el manejo de la instalación.

Comprender el producto y la técnica de procesamiento.

Examinar la instalación a partir del proceso simulado.

Utilizar la documentación técnica para analizar la instalación.

La documentación técnica se compone de: diagrama de funciones,

esquemas de circuitos, instrucciones de utilización, instrucciones de

puesta en funcionamiento, hojas de datos.

Identificar las ventajas de un proceso simulado para la secuencia

operativa.

Para comprender y analizar una instalación, es necesario estructurarla.

Una instalación puede estructurarse en los campos siguientes:

estructura del sistema y de control, estructura mecánica, técnica del

accionamiento, actuadores, sistema de control, emisores de señales

y alimentación de energía.

Nº Campo Partes integrantes y componentes

1 Estructura del

sistema y de control

Diagramas de flujo del programa, diagramas de funciones y descripción

2 Estructura mecánica Unidad de apoyo y de montaje, unidades funcionales, regulación

3 Técnica del

accionamiento

Sistema eléctrico, hidráulica, neumática, mecánica

4 Actuadores Sistema eléctrico, hidráulica, neumática, mecánica

5 Sistema de control Sistema eléctrico de control por relés, PLC, neumática, CNC, controles

de robots

6 Emisores de señales Sensores binarios, analógicos y digitales

7 Alimentación de

energía

Sistema eléctrico, hidráulica, neumática

Estructura de una instalación

7.2

Métodos



La estructura que se expone más abajo sirve de guía para proceder

sistemáticamente durante el examen y el análisis de la instalación.

Las preguntas referentes a cada uno de los campos proporcionan una

orientación sobre los puntos que debe examinar en cada uno de los

campos.

Campo Estructura del sistema y de control

‟ ¿Qué función desempeña la instalación?

‟ ¿Qué debe producir la instalación?

‟ ¿Cómo está definido el desarrollo del trabajo de la instalación?

‟ ¿Qué funciones de manejo existen?

‟ ¿Qué funciones de visualización existen?

‟ ¿Qué tipo de control existe (mando combinatorio, control

secuencial)?

‟ ¿De qué unidades funcionales se compone la instalación?

‟ ¿Qué elementos están conectados en red, las unidades funcionales

o los componentes?

‟ ¿Qué sistema bus se utiliza (PROFIBUS, AS-i, Ethernet, otros)?

‟ ¿Qué información se intercambia dentro de la instalación?

‟ ¿Qué información se intercambia con otras instalaciones o con

procesos de nivel superior?

‟ ¿Qué forma adopta el flujo de materiales?

‟ ¿Qué forma adopta el flujo de señales?

‟ ¿Qué forma adopta el flujo de energía?

‟ ¿Qué forma adopta el flujo de informaciones?

‟ ¿Qué opciones hay para seguir el flujo de señales?

‟ Diagramas de flujo del programa.

‟ Diagrama de funciones.

‟ Diagramas de funciones.

‟ Descripción.

‟ Instrucciones de utilización.

‟ Instrucciones de puesta en funcionamiento.

Preguntas

Documentos



Campo Técnica del accionamiento

‟ ¿Qué actuadores existen (actuador lineal, actuador giratorio,

actuador de rotación, motor eléctrico)?

‟ ¿Qué técnica del accionamiento se utiliza (sistema eléctrico,

neumática, hidráulica)?

‟ Esquemas de circuitos.

‟ Hojas de datos.

Campo Actuadores

‟ ¿Qué actuadores existen?

‟ ¿Cómo se accionan los actuadores (eléctrica, neumática o

hidráulicamente)?

‟ ¿Qué valor alcanza la tensión de mando en los actuadores

accionados eléctricamente?

‟ ¿Qué interfaces existen entre la parte de procesamiento de señales

y la unidad de potencia?

‟ ¿Cómo se comportan los actuadores en caso de parada de

emergencia?

‟ ¿De qué posibilidades de visualización de estados disponen los

actuadores?


‟ Hojas de datos.

Campo Sistema de control

‟ ¿Cómo se efectúa el control (PLC, sistema de control por relés,

control de robot, CNC, control neumático)?

‟ ¿Qué energía de control requiere el PLC?

‟ ¿Qué tensión existe en las entradas PLC?

‟ ¿Qué tensión existe en las salidas PLC?

‟ ¿Se está utilizando un sistema bus?

‟ ¿Qué sistema de bus de campo forma parte del sistema de control?


‟ Hojas de datos.

Preguntas

Documentos

Preguntas

Documentos

Preguntas

Documentos



Campo Emisores de señales

‟ ¿Qué emisores de señales existen (binarios, analógicos, digitales)?

‟ ¿Qué emisores de señales electrónicos existen (sensores ópticos,

inductivos, capacitivos, magnéticos)?

‟ ¿De qué tipo (polaridad de la señal de salida) son los sensores

electrónicos (PNP, NPN)?

‟ ¿Qué sensores accionados mecánicamente existen?

‟ ¿Qué sensores de presión existen?

‟ ¿De qué posibilidades de visualización de estados disponen los

sensores?


‟ Hojas de datos.

Campo Alimentación de energía

‟ ¿Qué alimentación de energía se utiliza?

‟ ¿Qué valor alcanza la presión de funcionamiento al utilizar

alimentación de energía neumática o hidráulica?

‟ ¿Se utiliza corriente continua o alterna?

‟ ¿Qué valor alcanza la tensión de funcionamiento (24 V o 230 V)?


‟ Hojas de datos.

Preguntas

Documentos

Preguntas

Documentos



CIROS® Mechatronics facilita el examen y el análisis de la instalación

con las funciones siguientes:

Simulación del modelo de proceso y ejecución del programa de PLC

en el PLC interno.

Ventanas para entradas y salidas PLC: visualización de las entradas

y salidas PLC.

Ventana Manual Operation: observación de los estados y las

actividades de los procesos.

Ventana Manual Operation: ajuste de puntos de parada (puntos de

interrupción) para observar paso a paso la secuencia de la

instalación.

Ventana Manual Operation: activación de puntos de parada (puntos

de interrupción) para detener el proceso en un paso determinado.

CIROS® Mechatronics Assistant. publicación de información on-line,

como esquemas de circuitos para el modelo de proceso.

Examen de la secuencia de la estación de distribución

Examine la secuencia de la estación de distribución. Utilice la lista de

comprobación que contiene la estructura de la instalación.

Responda las preguntas siguientes:

¿Cómo está definida la posición inicial de la instalación?

¿Para qué sirve la función Reset?

¿Qué condición previa para el inicio está configurada? ¿Incluye ésta

la ejecución de la función Reset?

¿Cómo se comporta la estación de distribución cuando ya no

quedan piezas a manipular?

No queda ninguna pieza a manipular en el almacén apilador. ¿Qué

debe hacer usted para que la instalación reanude correctamente el

funcionamiento?

7.3

Funciones auxiliares de


7.4

Ejemplo

Ejercicio



1. Cargue el modelo de proceso Distributing. Asegúrese de que el

modelo de proceso se controla mediante el programa de PLC de

ejemplo del PLC interno. Esto siempre es así para los modelos de

referencia.

2. La instalación se estructura en los bloques funcionales almacén

apilador, actuador giratorio y sistema eléctrico. El PLC también

forma parte del sistema eléctrico.

Ejecución



3. Consulte la documentación técnica para averiguar la posición inicial

y las condiciones previas de inicio de la instalación. Para ello, abra

la ayuda on-line del modelo de proceso. Seleccione la opción Help

on Workcell del menú Help.

La información se encuentra en los capítulos “La estación de

distribución” y “Documentación técnica”.



Posición inicial: cilindro de empuje extendido (1B2=1), brazo orientable

en el almacén (3B1=1) y ninguna pieza a manipular sujeta por succión

(2B1=0).

La función Reset coloca la instalación en posición inicial.

La condición previa de inicio se cumple cuando se ha ejecutado el Reset

y la estación está en posición inicial.

4. Inicie la simulación del modelo de proceso. Para ello, active la orden

Start del menú Simulation.

5. Maneje el proceso utilizando los pulsadores e interruptores de la

consola de control.

Ejecute primero la función Reset. Haga clic primero en el pulsador

verde Reset encendido.

A continuación, coloque dos piezas a manipular en el almacén. Haga

clic en la pieza que desea seleccionar de la mesa. Haga clic en la

pieza a manipular simulada de la estación de distribución.

Inicie la secuencia del proceso. Haga clic en el pulsador Start.

Ahora puede seguir la secuencia del proceso.

Resultado



6. Si ya no quedan piezas a manipular en el almacén, el brazo

orientable se detiene en la posición de la estación adyacente.

El avisador luminoso Q1 está encendido. En el esquema del circuito,

el avisador luminoso se denomina P3.

7. Llene el almacén de piezas. Al finalizar el llenado, confírmelo

haciendo clic en el pulsador Start encendido.



8. Para ejecutar paso a paso la secuencia de la instalación, con el fin

de poder observar mejor el proceso, abra la ventana Manual

Operation. Haga clic en la opción Manual Operation del menú

Modeling.

Marque todas las actividades de los procesos y ajuste puntos de

parada en ellas. Active el menú de contexto pulsando la tecla

derecha del ratón. Seleccione Stop at Value Change. Inicie la

simulación del modelo de proceso. La simulación se detiene cada

vez que cambia el valor. El paso siguiente se ejecuta al reiniciar la

simulación.



9. Las señales del proceso se siguen en el indicador del estado de la

ventana Manual Operation o mediante los LED de los compo-

nentes de proceso.

10. Haciendo clic en los LED o en la conexión de aire de los

componentes se obtiene información sobre la denominación de

los componentes del proceso en el esquema de circuito.

Si el modelo de proceso alcanza un estado en el no se puede o no se

desea seguir trabajando, coloque de nuevo el modelo de proceso en la

posición inicial. Pare la simulación. Seleccione la orden Reset Workcell

del menú Simulation.

Determinación de los componentes de la estación de distribución

Examine la estructura de la estación de distribución. Utilice la lista de

comprobación que contiene la estructura de la instalación y preguntas

relacionadas.


¿Con qué válvula se acciona el actuador giratorio?

¿Cómo se genera el vacío?

¿Cómo se denominan las bobinas magnéticas de la válvula que

expulsa las piezas a manipular?

¿Qué sensor comprueba el nivel de llenado del almacén?

¿Cuántas entradas y salidas PLC se requieren para controlar la

estación de distribución?

Nota

7.5

Ejemplo

Ejercicio






referencia.

Ejecución



2. Consulte la documentación técnica para obtener información sobre

los componentes de proceso y sus denominaciones en el esquema

de circuito.

Para ello, abra la ayuda on-line del modelo de proceso. Seleccione

la opción Help on Workcell del menú Help.

La información se encuentra en el capítulo “Documentación

técnica”.



El actuador giratorio se acciona con dos electroválvulas de 3/2 vías.

Esta combinación de válvulas funciona como una electroválvula de

5/3 vías, centro a presión. La denominación en el esquema de circuito

de la placa de válvula es 3V1.

El vacío se genera con una electroválvula de 2/2 vías. La segunda

electroválvula de 2/2 vías genera un impulso de expulsión que asegura

la expulsión una vez desconectado el vacío. La denominación en el

esquema de circuito de la placa de válvula es 2V1.

Todas las válvulas se encuentran en un terminal.

La bobina magnética de la válvula 1V1 para accionar el cilindro de

empuje se denomina 1M1.

El nivel de llenado del almacén se comprueba con el sensor óptico

denominado B4 en el esquema de circuito.

3. Observe los componentes de proceso en el propio modelo de

proceso.

Haga clic en el LED o en la conexión de aire para visualizar su

denominación.

Para aumentar o girar componentes, utilice las funciones del menú

View.

El ajuste por defecto del modelo de proceso se restablece activando

la opción Standard Views del menú View. A continuación, selec-

cione Default Setting.

Resultado



4. Determine el número de entradas y salidas PLC necesarias para

controlar el proceso.

Para obtener más información al respecto, consulte la documen-

tación técnica de la ayuda on-line.

Las entradas y salidas PLC y sus estados también pueden visuali-

zarse en una ventana propia para el modelo de proceso. Estas

ventanas se visualizan por defecto. Si no es así, active la opción

Inputs/Outputs del menú View. Seleccione Show Inputs y Show

outputs.

El control del proceso requiere 12 entradas PLC y 8 salidas PLC. El resto

de las entradas y salidas visualizadas pueden utilizarse para ampliar el

control.

Resultado



Seguimiento del flujo de señales y de energía del modelo de proceso

Distributing

Examine el flujo de señales y de energía de la estación de distribución.

Siga el flujo de señales del sensor 1B1 hasta la entrada PLC correspon-

diente.

Siga el flujo de señales y de energía desde la salida PLC 3M1 hasta el

actuador neumático.

Responda también las preguntas siguientes:

¿Con qué entrada PLC está conectado el sensor 2B2?

¿Con qué entrada PLC está conectado el sensor B4?

¿Qué actuador se acciona con la bobina magnética 1M1?

¿Con qué salida PLC está conectado el generador de vacío?




referencia.

7.6

Ejemplo

Ejercicio

Ejecución




el flujo de señales y de energía del sensor 1B1 y de la salida PLC

3M1.




técnica”.

El sensor 1B1 está conectado a la entrada PLC 1B1 (E0.2).

La salida PLC 3M1 (A0.3) controla la bobina magnética 3M1 de la

válvula 3V1.

3. Ponga el modelo de proceso en posición inicial. Seleccione la orden

Reset Workcell del menú Simulation.

4. Inicie la simulación. Para ello, active la orden Start del menú

Simulation.

5. Determine en qué lugar de la instalación se encuentran los

componentes cuyo flujo de señales y de energía está examinando.

Los componentes se reconocen por su denominación en el esquema

de circuito.

6. Maneje el proceso utilizando los pulsadores e interruptores de la

consola de control.

Ejecute primero la función Reset. Haga clic primero en el pulsador

verde Reset encendido.

A continuación, coloque piezas a manipular en el almacén haciendo

clic en las piezas situadas en la estación.

Inicie la secuencia del proceso. Haga clic en el pulsador Start.

Ahora puede seguir la secuencia del proceso.

Resultado



7. Ejecute paso a paso la secuencia de la instalación para poder

observarlo mejor. Abra la ventana Manual Operation. Haga clic en la

opción Manual Operation del menú Modeling.

Marque todas las actividades de los procesos y ajuste puntos de

parada en ellas. Active el menú de contexto pulsando la tecla

derecha del ratón. Seleccione Stop at Value Change. Inicie la

simulación del modelo de proceso. La simulación se detiene cada

vez que cambia el valor. El paso siguiente se ejecuta al reiniciar la

simulación.



8. Observe el flujo de señales del sensor 1B1.

El sensor 1B1 está conectado con la entrada PLC 1B1 o con

STATION_1B1. El estado del sensor se visualiza con el LED del

sensor. El estado de conmutación del sensor también puede

seguirse en la ventana Manual Operation.

Si el sensor 1B1 se activa, en la entrada PLC STATION_1B1 hay una

señal 1. El estado de las entradas PLC se visualiza en la ventana

Inputs. Para abrir la ventana, seleccione la opción Inputs/Outputs

del menú View. Seleccione Show Inputs.



9. Observe el flujo de señales y de energía de la salida PLC

STATION_3M1.

La salida PLC STATION_3M1 está conectada con la bobina

magnética 3M1. El estado de la salida PLC se visualiza en la ventana

Outputs. Para abrir la ventana, seleccione la opción Inputs/Outputs

del menú View. Seleccione Show Outputs. Si en la salida PLC hay

una señal 1, en la bobina magnética 3M1 también hay tensión.

El LED de la bobina magnética está encendido. Si simultáneamente

hay una señal 0 en la bobina magnética 3M2, la válvula 3V1 se

activa. El brazo orientable se desplaza a la posición Almacén.


El examen de una instalación puede concentrarse en conocer los

componentes. En este caso, la instalación no se controla con un

programa de PLC.

Para examinar detalladamente el funcionamiento y el comportamiento

de un componente, en CIROS® Mechatronics los actuadores indivi-

duales puede accionarse manualmente, como en la instalación real.

El accionamiento manual genera una señal eléctrica en la bobina

magnética seleccionada, la válvula se activa conforme a las señales

aplicadas y controla el actuador.

El accionamiento manual le permite controlar partes determinadas de la

instalación, seguir el flujo de señales y de energía y reconocer inter-

faces para así analizar sistemáticamente y comprender la instalación.

El modelo de proceso seleccionado funciona correctamente y no

presenta averías.

El modelo de proceso seleccionado no se controla con el PLC

interno. Las energías de trabajo corriente y aire comprimido están

activadas.


Conocer los componentes de la técnica de la automatización de una

instalación: funcionamiento, elementos de indicación del estado,

características mecánicas.

8. Exploración del modo de funcionamiento de los componentes de una instalación en CIROS® Mechatronics

Condición previa

8.1


Objetivo principal



Conocer el funcionamiento de los sensores y de los finales de

carrera.

Reconocer los campos de aplicaciones de los sensores ópticos,

magnéticos, inductivos y capacitivos.

Conocer el motor a corriente continua como ejemplo de actuador

eléctrico.

Conocer ejemplos para actuadores lineales neumáticos y para

actuadores de rotación.

Conocer la estructura y el funcionamiento de las válvulas

electroneumáticas.

Examinar y comprender los flujos de señales y de energía de los

componentes.

Comprender los circuitos electroneumáticos.

Conocer los elementos de indicación del estado de los componentes

eléctricos y utilizarlos para seguir las señales.

Para conocer una instalación o una parte de ella, proceda

sistemáticamente. Para ello, puede utilizar las instrucciones de

procedimiento del capítulo 7.

CIROS® Mechatronics facilita el examen de la instalación con las

funciones siguientes:

Simulación del modelo de proceso. No hay ningún programa de PLC

activo.



Ventana Manual Operation: activación de actividades individuales

de los procesos.


como esquemas de circuitos para el modelo de proceso.


8.2

Métodos

8.3





Examen del funcionamiento del cilindro de empuje en el módulo

almacén apilador

Examine el funcionamiento del almacén apilador.


¿Cómo está definida la posición inicial del almacén apilador?

¿Qué estado tiene el cilindro de empuje en la posición inicial?

¿Cómo se sabe si el cilindro de empuje está extendido o retraído?

¿Con qué válvula se acciona el cilindro de empuje?

¿Cómo se denominan las bobinas magnéticas de la válvula que

acciona el cilindro de empuje?

¿Cómo se sabe si hay tensión en la bobina magnética?

¿Qué tipo de sensor detecta las piezas a manipular (inductivo,

capacitivo, óptico)?

¿Qué señal está activada en el sensor que detecta las piezas a

manipular cuando hay una pieza en el almacén?

8.4

Ejemplo

Ejercicio



1. Cargue el modelo de proceso Stacking Magazine. El almacén

apilador no incluye ningún programa de PLC de ejemplo.

Para examinar componentes individuales de un modelo de proceso que

disponga de un programa de PLC de ejemplo, proceda como sigue:

Cargue el modelo de proceso controlado con el PLC interno.

Abra la ventana Manual Operation.

Active el menú de contexto pulsando la tecla derecha del ratón.

Seleccione la orden Disconnect all Controllers.

Examine la instalación con ayuda del accionamiento manual.

Una vez finalizado el examen y para volver a controlar el modelo de

proceso con el PLC interno, conecte la simulación del modelo de

proceso con el PLC interno. Active el menú de contexto pulsando la

tecla derecha del ratón. Seleccione la orden Restore I/O

Connections.

Ejecución

Nota



2. Determine los componentes que conforman el almacén apilador.

Esta información se averigua haciendo clic en el LED o en la alimen-

tación de aire de los componentes.

Para obtener más información, consulte la documentación técnica.

La documentación técnica está disponible en la ayuda on-line. Para

ello, abra la ayuda on-line del modelo de proceso. Seleccione la

opción Help on Workcell del menú Help.


técnica”.



El cilindro de empuje separa las piezas a manipular.

Dos sensores registran las posiciones finales del cilindro de empuje: el

sensor 1B1 (cilindro de empuje retraído) y el sensor 1B2 (cilindro de

empuje extendido).

La válvula que acciona el cilindro de empuje es una electroválvula

de 5/2 vías denominada 1V1.

La bobina magnética 1M1 controla la válvula 1V1.

El sensor óptico B4 detecta si hay piezas a manipular en el almacén.

3. Asegúrese de que el almacén apilador se encuentra en la posición

inicial. Seleccione la orden Reset Workcell del menú Simulation.

En la posición inicial, el cilindro de empuje está extendido.

4. Inicie la simulación del modelo de proceso. Para ello, active la orden


Resultado





6. Coloque una pieza a manipular en el almacén haciendo clic en una

de las piezas situadas en la placa ranurada.

Compruebe cómo cambia el estado del sensor B4.

El estado de conmutación del sensor se visualiza en el LED del

sensor. El estado del sensor también se visualiza en la ventana

Manual Operation.

No hay ninguna pieza a manipular: B4=1,

Hay una pieza a manipular: B4=0.

Resultado



7. Expulse una pieza a manipular del almacén poniendo una señal 1 en

la bobina magnética 1M1.

Haga doble clic en la línea 1 de las actividades del proceso. La bo-

bina magnética 1M1 se pone al valor 1 y el cilindro de empuje

expulsa una pieza a manipular. En la simulación no se representan

los tubos flexibles. Una conexión azul indica que el aire comprimido

está aplicado.



8. Vuelva a colocar el eyector en el almacén. Para ello, haga doble clic

de nuevo en la línea 1 de las actividades del proceso. El doble clic

cambia el valor de la bobina magnética de 1 a 0. El cilindro de

empuje vuelve a extenderse.

9. Retire la pieza a manipular expulsada. Para ello, haga doble clic en

la línea 2 de las actividades del proceso. La pieza a manipular se

retira.


CIROS® Mechatronics ofrece una gran variedad de modelos de proceso

para aplicaciones industriales típicas de la técnica de la automatización.

Usted define la secuencia del proceso, que puede ser sencilla o com-

pleja, y elabora el programa de PLC en el sistema de programación y

para el PLC que considere conveniente. Por último, controla el modelo

de proceso con el programa de PLC. Este proceso permite detectar

inmediatamente si el programa de PLC funciona de manera correcta.

Si se producen errores, puede utilizar las opciones de prueba y de

diagnóstico del sistema de programación para localizarlos y eliminarlos.

Los puntos fuertes de CIROS® Mechatronics como parte de la programa-

ción de PLC son:

Práctica de un procedimiento sistemático para generar el programa

PLC.

Prueba sistemática del programa de PLC en el proceso simulado.

Una ventaja es que las instalaciones para los modelos de proceso

existen en la realidad y permiten ejecutar una puesta en funcionamiento

completa con los programas de PLC probados.

El modelo de proceso seleccionado funciona correctamente y no

presenta averías.

El modelo de proceso seleccionado se controla con un PLC externo.

CIROS® Mechatronics es una herramienta del proceso para generar

programas de PLC que permite adquirir los conocimientos siguientes:

Diseñar, generar y probar programas de PLC para realizar

movimientos sencillos.

9. Integración de CIROS® Mechatronics en la programación de PLC

Condición previa

9.1


Objetivo didáctico principal

para principiantes



Describir la estructura y el funcionamiento de un PLC.

Enumerar las diferencias entre el PLC y los sistemas de control por

relés.

Efectuar problemas sencillos de control con funciones lógicas

básicas (y temporizadores).

Programar problemas sencillos de control, conforme a

DIN EN 61131-3, en uno de los lenguajes de programación de PLC:

diagrama de contactos, diagrama de funciones o lista de

instrucciones.

Probar programas de PLC para problemas sencillos de control.

Resolver sistemáticamente problemas sencillos de control desde la

propuesta de la tarea, pasando por su análisis, solución, progra-

mación, comprobación y documentación.

Diseñar, generar y probar programas de PLC para realizar

movimientos complejos.

Programar controles secuenciales en el lenguaje de pasos

secuenciales, conforme a DIN EN 61131-3.

Programar la parte del modo de funcionamiento.

Emplear las opciones de diagnóstico y de prueba del sistema de

programación de PLC.

Resolver sistemáticamente problemas complejos de control desde

la propuesta de la tarea, pasando por su análisis, solución,

programación, comprobación y documentación.

Los programas de PLC o los programas de mando generales son una

parte esencial de una instalación de la técnica de la automatización.

Para que los programas de PLC funcionen sin faltas y sean económicos y

fáciles de manejar, deben diseñarse de manera sistemática, estruc-

turarse correctamente y documentarse con gran detalle.


secundarios para

principiantes

Objetivo didáctico principal

para alumnos avanzados


secundarios para alumnos

avanzados

9.2

Métodos



La experiencia demuestra que los programas de PLC deben

desarrollarse en fases. La estructuración en fases o en secciones

permite trabajar de manera sistemática y controlada. Además, los claros

resultados obtenidos pueden comprobarse para saber si cumplen la

propuesta de la tarea.

Fases Actividades de la fase Resultado/documentos de las fases

Especificación

(descripción del

problema de control)

‟ Describir la instalación

‟ Definir la secuencia de la

instalación

‟ Describir el funcionamiento

‟ Plan de instalación

‟ Esquema técnico

Planificación y diseño

(descripción de la

solución)

‟ Planificar la instalación

‟ Definir los requerimientos de la

tecnología de control (parada de

emergencia, modos de

funcionamiento, visualización,

etc.)

‟ Diseñar el programa de PLC

(representación formal de la

secuencia y de la lógica del

programa de PLC)

‟ Esquemas del circuito

‟ Lista de piezas

‟ Solución en forma de tabla lógica

de funciones o de esquema

lógico conforme a IEC 617-12

para mandos combinatorios

‟ Solución en forma de diagrama

de funciones conforme a

DIN EN 60848 para controles

secuenciales

‟ Diagramas de funciones

‟ Definir módulos de software

Realización

(implementación de la

solución)

‟ Programar el programa de PLC

‟ Simular y probar partes del

programa y el programa

completo

‟ Estructura de la instalación

‟ Programa de PLC comentado en

uno de los lenguajes de

programación conforme a

DIN EN 61131-3

Puesta en

funcionamiento

(integración y prueba

de la solución)

‟ Probar y poner en

funcionamiento el control

‟ Programa de PLC preparado para

funcionar

‟ Informe de puesta en funciona-

miento

‟ Soporte de datos con programa

de PLC

‟ Documentación completa

Fases para solucionar sistemáticamente un problema de control



CIROS® Mechatronics facilita la programación de PLC con las funciones

siguientes:

Modelos de proceso realistas de aplicaciones industriales típicas de

complejidad variable.

Simulación del modelo de proceso.

Control del modelo de proceso a través de la interface OPC con

cualquier tipo de PLC (p. ej., con S7-PLCSIM).


y salidas PLC.




como la descripción de la instalación o esquemas de circuitos.

Programación del indicador de posición inicial del modelo de proceso

Distributing

El avisador luminoso P1 de la estación de distribución debe estar

encendido cuando la estación se encuentra en posición inicial.

Debe utilizarse la documentación técnica de la estación, como los

esquemas de circuitos y la tabla de símbolos. Ésta se encuentra en

CIROS® Mechatronics Assistant.

Represente el problema de control en forma de esquema lógico.

Programe el problema de control en uno de estos lenguajes:

diagrama de contactos, diagrama de funciones o lista de

instrucciones.

Pruebe el programa de PLC con el modelo de proceso simulado.

9.3



9.4

Ejemplo

Ejercicio

Condiciones límite

Su tarea



Ejecución con el sistema de programación STEP 7 y el

Soft-PLC S7-PLCSIM


2. Cargue el modelo de proceso Distributing. El modelo de proceso se

controla con un PLC externo. La condición previa es que el servidor

OPC se visualice en la columna Type de la ventana Switch external

PLC <-> internal PLC. Si no es así, haga doble clic en la línea.



3. Consulte la documentación técnica para obtener información de

cómo está definida la posición inicial.





Posición inicial: cilindro de empuje extendido (1B2=1), brazo orientable

en el almacén (3B1=1) y ninguna pieza a manipular sujeta por succión

(2B1=0).

4. Formule el problema de control en forma de esquema lógico.

1B1 P1

3B1

2B1

&

Esquema lógico

5. Elabore la tabla de símbolos del problema de control.

Tome las entradas y salidas necesarias de la tabla de símbolos

completa de la estación de distribución. La tabla de símbolos se

encuentra en la ayuda on-line de la célula de trabajo. La ayuda on-

line se activa haciendo clic en la opción Help on Workcell del menú

Help.

Resultado

Resultado



Símbolo Dirección Tipo de

datos

Comentario

1B2 E 0.1 BOOL Cilindro de empuje extendido

2B1 E 0.3 BOOL Pieza a manipular succionada

3B1 E 0.4 BOOL Brazo orientable en posición

Almacén

P1 A 1.0 BOOL Avisador luminoso Posición

inicial

6. Inicie el STEP 7 o el SIMATIC Manager.

7. Cree un proyecto para el problema de control.

8. Cree el programa de PLC y guárdelo.

9. Abra el S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en la opción Simulate




Resultado



11. Cargue el programa de PLC en S7-PLCSIM. Para ello, seleccione la

carpeta Modules. A continuación, seleccione la orden Download

del menú Target System.


ventana CPU 300/400.

13. Inicie la simulación del modelo de proceso. Para ello, active la

orden Start del menú Simulation.

Al iniciar la simulación del modelo de proceso, también se inicia el

programa de comunicación EzOPC. Al iniciar el EzOPC, los dos

participantes de comunicación (S7-PLCSIM y la simulación del modelo

de proceso) ya deben estar activados. Esto es absolutamente necesario

para que las conexiones de comunicación se establezcan

correctamente.

Nota



14. Efectúe los ajustes en EzOPC.

Haga clic en el botón EzOPC de la barra de inicio. La ventana

EzOPC se abre.

En la pestaña Overview se visualizan las conexiones actuales de

comunicación. La conexión de comunicación se modifica haciendo

clic en los botones correspondientes. Las conexiones de

comunicación siguientes deben estar disponibles para su

propuesta de tarea: la simulación del proceso con CIROS debe

estar conectada con el control S7-PLCSIM a través del control

virtual.



15. Compruebe ahora los ajustes del control virtual. Haga clic en la

pestaña Virtual Controller. Para intercambiar datos se han

predefinido 8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte este

ajuste sin modificarlo. Sólo se necesitan los dos primeros bytes.



16. Compruebe ahora los ajustes del S7-PLCSIM. Haga clic en la

pestaña S7-PLCSIM. Para intercambiar datos se han predefinido

8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte estos ajustes sin

modificarlos. Sólo se necesitan los dos primeros bytes.


18. Si su programa de PLC es correcto, el avisador luminoso P1 se

enciende cuando la estación está en posición inicial.



19. Si todavía existen errores en el programa de PLC, la represen-

tación on-line de STEP 7 presta una valiosa ayuda para su

localización. Active el módulo de programa en donde sospecha






Programación de una secuencia sencilla para la estación de

distribución

Programe una secuencia sencilla para la estación de distribución.

La secuencia se define como sigue:

1. Si se detectan piezas a manipular en el almacén, y el pulsador de

inicio está accionado, el actuador giratorio cambia a la posición

“Estación siguiente”.

2. El cilindro de empuje retrocede y empuja la pieza a manipular hacia

el exterior del almacén.

3. El actuador giratorio se mueve a la posición “Almacén”.

4. El vacío se conecta. Si la pieza a manipular se succiona

correctamente, se conmuta un vacuostato.

5. El cilindro de empuje se extiende y libera la pieza a manipular.

6. El actuador giratorio se mueve a la posición “Estación siguiente”.

7. El vacío se desconecta.

8. El actuador giratorio se mueve a la posición “Almacén”.

Debe utilizarse la documentación técnica de la estación, como los

esquemas de circuitos y la tabla de símbolos. Ésta se encuentra en

CIROS® Mechatronics Assistant.

Represente el problema de control en forma de diagrama de

funciones conforme a DIN EN 60848.

Programe el problema de control en lenguaje de pasos secuenciales.

Pruebe el programa de PLC con el modelo de proceso simulado.

9.5

Ejemplo

Ejercicio

Condiciones límite

Su tarea



Ejecución con el sistema de programación STEP 7 y el

Soft-PLC S7-PLCSIM


2. Cargue el modelo de proceso Distributing. El modelo de proceso se

controla con un PLC externo. La condición previa es que el servidor

OPC se visualice en la columna Type de la ventana Switch external

PLC <-> internal PLC. Si no es así, haga doble clic en la línea.




qué componentes de proceso se utilizan y cómo se denominan en el

esquema del circuito.




técnica”.

4. Formule el problema de control en forma de diagrama de funciones.



Station in initial position andpart in magazine and Start button

Function chart to DIN EN 60848 (IEC 60848)

1Start

2Swivel arm

to“SucceedingStation” pos.

Swivel arm to“Succeeding Station” position

Swivel arm in “Succeeding Station” position

Swivel arm in “Succeeding Station” position

Workpiece not picked up

4Swivel arm

to“Magazine”

position

8Swivel arm

to“Magazine”

position

6Swivel arm

to“SucceedingStation” pos.

5Pick up

workpiece

7Deposit

workpiece

3Eject

workpiece

Magazine slide forward(ejecting cylinder to retract)

Magazine slide back(ejecting cylinder to extend)

Vacuum OFF

Swivel arm to“Magazine” position

Swivel arm to“Magazine” position

Swivel arm to“Succeeding Station” position

Vacuum ON

Workpiece ejected

Swivel arm in “Magazine” position

Swivel arm in “Magazine” position

Workpiece picked up andmagazine slide back

Diagrama de funciones para el problema de control

Resultado



5. Elabore la tabla de símbolos del problema de control.

Tome las entradas y salidas necesarias de la tabla de símbolos

completa de la estación de distribución. La tabla de símbolos se

encuentra en la ayuda on-line de la célula de trabajo.

Símbolo Dirección Tipo de

datos

Comentario

1B2 E 0.1 BOOL Cilindro de empuje extendido

1B1 E 0.2 BOOL Cilindro de empuje retraído

2B1 E 0.3 BOOL Pieza a manipular

succionada

3B1 E 0.4 BOOL Actuador giratorio en

posición Almacén

3B2 E 0.5 BOOL Actuador giratorio en

posición Estación siguiente

B4 E 0.6 BOOL Almacén vacío

S1 E 1.0 BOOL Pulsador de inicio

1M1 A 0.0 BOOL Retraer cilindro de empuje

(eyector del almacén

adelantado)

2M1 A 0.1 BOOL Conectar el vacío

2M2 A 0.2 BOOL Desconectar el vacío

3M1 A 0.3 BOOL Cilindro giratorio a la

posición Almacén

3M2 A 0.4 BOOL Cilindro giratorio a la

posición Estación siguiente

Resultado



6. Inicie el STEP 7 o el SIMATIC Manager.

7. Cree un proyecto para el problema de control.

8. Cree el programa de PLC y guárdelo.

9. Abra el S7-PLCSIM. Para ello, haga clic en la opción Simulate






11. Cargue el programa de PLC en S7-PLCSIM. Para ello, seleccione la

carpeta Modules. A continuación, seleccione la orden Download

del menú Target System.


ventana CPU 300/400.

13. Inicie la simulación del modelo de proceso. Para ello, active la

orden Start del menú Simulation.

Al iniciar la simulación del modelo de proceso, también se inicia el

programa de comunicación EzOPC. Al iniciar el EzOPC, los dos

participantes de comunicación (S7-PLCSIM y la simulación del modelo

de proceso) ya deben estar activados. Esto es absolutamente necesario

para que las conexiones de comunicación se establezcan

correctamente.

Nota



14. Efectúe los ajustes en EzOPC.

Haga clic en el botón EzOPC de la barra de inicio. La ventana

EzOPC se abre.

En la pestaña Overview se visualizan las conexiones actuales de

comunicación. La conexión de comunicación se modifica haciendo

clic en el botón correspondiente. Las conexiones de comunicación

siguientes deben estar disponibles para su propuesta de tarea:

la simulación del proceso con CIROS debe estar conectada con el

control S7-PLCSIM a través del control virtual.



15. Compruebe ahora los ajustes del control virtual. Haga clic en la

pestaña Virtual Controller. Para intercambiar datos se han

predefinido 8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte este

ajuste sin modificarlo. Sólo se necesitan los dos primeros bytes.



16. Compruebe ahora los ajustes del S7-PLCSIM. Haga clic en la

pestaña S7-PLCSIM. Para intercambiar datos se han predefinido

8 bytes de entrada y 8 bytes de salida. Acepte estos ajustes sin

modificarlos. Sólo se necesitan los dos primeros bytes.


18. Si su programa de PLC es correcto, puede iniciar una secuencia

después de insertar una pieza a manipular. Haga clic en el

pulsador Start.



19. Si todavía existen errores en el programa de PLC, la

representación on-line de STEP 7 presta una valiosa ayuda para

su localización. Active el módulo de programa en donde sospecha





CIROS® Mechatronics facilita la localización sistemática de errores en

una instalación simulada de modos muy diversos.

La sistematicidad de los procedimientos, los medios auxiliares y los

sistemas de diagnóstico disponibles y los conocimientos adquiridos

pueden aplicarse a cualquier tipo de instalación.

Cargue un modelo de proceso de CIROS® Mechatronics. Previamente se

ha ajustado una avería en el modelo de proceso. Durante la simulación

del modelo de proceso, usted puede manejarlo y monitorizarlo. Su

tarea consiste en analizar la reacción ante un error y encontrar su causa.

Una vez localizada la causa del error, elimine la avería introduciendo la

causa en la ventana prevista. Si detecta correctamente la causa de la

avería, el modelo de proceso funciona correctamente en la secuencia de

simulación siguiente.

El modelo de proceso seleccionado está cargado y una persona

autorizada ha ajustado una avería en el modelo de proceso.

El modo Simulación de averías está activo.

El modelo de proceso seleccionado se controla con el PLC interno.

Un programa de PLC correcto está disponible como programa de

ejemplo. El programa de ejemplo se carga automáticamente en el

PLC interno al abrir el modelo de referencia.


Seguir un método sistemático para reparar una instalación después

de producirse una avería.

Conocer y aplicar procedimientos generales para la reparación

sistemática en caso de avería.

Consultar la documentación técnica para informarse sobre el modo

de funcionamiento de la instalación y de los componentes del

sistema.

10. Localización sistemática de errores en una instalación simulada

Condición previa

10.1


Objetivo principal




Determinar el estado real de una instalación después de una avería.

Localización sistemática de errores en instalaciones electroneu-

máticas gobernadas por PLC.

Aprender y aplicar una estrategia para localizar errores en sistemas

electroneumáticos gobernados por PLC.

Realizar análisis de averías.

Conocer las causas de error típicas.

Elaborar documentación sobre errores.

Utilizar sistemas de diagnóstico de manera selectiva.

Conocer los medios auxiliares para localizar errores.

La condición previa para una localización sistemática de errores y su

reparación es comprender el sistema. La reparación controlada sólo

puede realizarse si conoce el sistema, su estructura y sus funciones.

Eliminación de averías mediante la reparación sistemática.

La experiencia demuestra que los métodos siguientes son muy útiles

para localizar errores y repararlos:

Conocimiento del sistema.

Reparación sistemática después de la avería.

Determinación sistemática del estado real de la instalación.

Localización sistemática de errores en general.

Localización sistemática de errores para instalaciones gobernadas

por PLC.

El sistema se conoce siguiendo los puntos indicados a continuación:

Examinando el sistema.

Evaluando la documentación de la instalación.

Conociendo el producto y la técnica de procesamiento.

Consultando al personal de servicio.

10.2

Métodos

Métodos: conocimiento

del sistema



Si el proceso se interrumpe accidentalmente, ejecute la reparación

como se muestra en el esquema siguiente:

REQUIREDstatus

ACTUALstatus

Faultdiagnosis

Faultfinding

Faultlocated

YesNo

Correctiveprocedures

Recom-missioning

Productionsystem

Com-parison

Reparación sistemática

En caso de avería, primero es necesario determinar el estado real de la

instalación.

La localización de errores propiamente dicha comienza una vez deter-

minado el estado real y comparado con el estado teórico. Durante dicha

comparación suele encontrarse la fuente del error si:

Es visible (p. ej., la mecánica del emisor de señales se ha destruido).

Es audible (p. ej., una válvula no estanca).

Se aprecia un olor extraño (p. ej., si un cable se quema).

Métodos: reparación

sistemática después

de la avería



Si no se encuentra la fuente del error, es necesario proceder sistemá-

ticamente para encontrarlo y eliminarlo.

Al encontrar el error, no basta con corregirlo, sino que es necesario

averiguar su causa. La lista de averías de la instalación proporciona

información práctica al respecto. En esta lista se describen las averías

y sus causas.

Con ayuda de la lista de averías puede determinarse si un daño o error

se producen con frecuencia, lo que permite identificar los puntos

negros del sistema. Una vez detectados, es conveniente realizar una

mejora técnica.



En caso de avería, primero es necesario determinar el estado real de la

instalación. Para ello, existen las opciones siguientes:

Registro del estado real

Paso 1 Aclarar la reacción

ante un error de la

instalación

‟ No se inicia

‟ Inicio en la etapa de proceso

‟ Desarrollo incorrecto del proceso

‟ Resultado incorrecto del trabajo

Paso 2 Registrar el estado real

de la instalación

‟ Indicadores de estado (LED) de los componentes del sistema:

‟ Modo actual de funcionamiento

‟ Preparado para funcionar

‟ Estado de conmutación de emisores de señales

‟ Estado de conmutación de actuadores

‟ Estado de conmutación de entradas/salidas PLC

‟ Daños perceptibles a simple vista

‟ Daños perceptibles por ruidos anómalos

‟ Daños perceptibles por olores extraños

‟ Pantalla:

‟ Mensaje de error, mensaje de diagnóstico

‟ Mensaje de estado

‟ Indicador de estado de la máquina

Métodos: determinación

sistemática del estado real

de la instalación



La localización sistemática de errores se basa en la comparación entre

los estados teórico y real de la instalación.

Investigating possiblesources of faults by meansof testing or measurementprotocols

Determining ofACTUAL status

Comparison withREQUIRED status

Elimination of faultand recommissioning

Result

YES(fault found)

NO(fault not found)

Establishing possibleerror sourcesa

‟ Mechanical faults‟ Pneumatic faults‟ Hydraulic faults‟ Electrical faults

Esquema para la localización sistemática de errores

Métodos: localización

sistemática de errores en

general



Los controles se estructuran en los campos entrada de señales, pro-

cesamiento de señales y emisión de señales.

La localización sistemática de errores para instalaciones gobernadas

por PLC se aplica partiendo de esta estructura.

La comparación entre los estados teórico y real permite reducir el lugar

de error durante el desarrollo del proceso. Las fuentes de error posibles

se comprueban examinando los componentes a partir del lugar del error

y procediendo en el sentido del flujo de señales y de energía.

Métodos: localización

sistemática de errores

para instalaciones

gobernadas por PLC



Estructura Medios auxiliares Fuentes de error posibles

Se ha producido una avería en la

instalación

Registrar el estado real

Comparar el estado real con el

teórico

Controlar la alimentación eléctrica Voltímetro ‟ Alimentación desconectada

‟ Tensión de alimentación

demasiado alta o baja

Controlar el sensor Voltímetro·

LED

‟ Sensor mal regulado

‟ Desplazamiento mecánico del

sensor

‟ Sensor averiado

Controlar la entrada PLC LED ‟ Módulo de entrada PLC averiado

‟ Rotura de cable entre el sensor

y la entrada PLC

Controlar el PLC LED

Dispositivo de

programación y de

prueba

‟ PLC averiado

‟ No hay tensión

Controlar la salida PLC LED ‟ Módulo de salidas PLC averiado

Controlar el actuador Voltímetro·

LED

Accionamiento

manual auxiliar

‟ Mecánica del actuador averiada

‟ Sist. eléctrico del actuador

averiado

‟ Rotura de cable entre la salida

PLC y el actuador

Controlar el actuador Inspección visual ‟ Conexiones intercambiadas

‟ Contacto eléctrico suelto

Controlar la alimentación de energía

neumática o hidráulica

Manómetro ‟ Alimentación de energía no

conectada

‟ Fugas en la red de conducciones



Localización sistemática de errores para instalaciones gobernadas por PLC

CIROS® Mechatronics facilita la observación y el análisis de la

instalación con las funciones siguientes:

Simulación del modelo de proceso y ejecución del programa de PLC

en el PLC interno.


y salidas PLC.

Ventana Manual Operation: visualización de los estados y las


Ventana de eliminación de averías: introducción y eliminación de

causas de errores.

CIROS® Assistant: publicación de información Online sobre el

modelo de proceso, como el esquema del circuito o el diagrama de

funciones.

Localización y eliminación de errores en la estación de distribución

Durante la secuencia de la estación de distribución se ha producido una

avería. Elimine la avería realizando una reparación sistemática.

10.3



10.4

Ejemplo

Ejercicio



1. Cargue el modelo de proceso Distributing con la avería ajustada.

El modelo de proceso se controla con el PLC interno.

2. Asegúrese de que el modo Fault Simulation está activado.

3. Ponga el modelo de proceso en posición inicial. Seleccione la orden

Reset Workcell del menú Simulation.

4. Inicie la simulación del modelo de proceso. Haga clic en la opción


5. El proceso se maneja con los pulsadores y los interruptores de la

consola de control.

Ejecución



6. Se ha producido un comportamiento erróneo durante el desarrollo

del proceso y éste se detiene.



7. Consulte la documentación técnica para averiguar la secuencia

correcta del proceso. Para ello, abra la ayuda Online del modelo de

proceso. Seleccione la opción Help Ons Workcell del menú Help.





8. Registre el estado real del proceso y compárelo con el estado

teórico. Localice el lugar del error de este modo.

El error causa la parada del desarrollo del proceso y la etapa “Mover el

brazo orientable a la posición Almacén” no se ejecuta. Las fuentes del

error pueden ser el cilindro giratorio y su accionamiento de válvula o los

sensores que activan el movimiento del cilindro giratorio.

9. Recomendamos comprobar el flujo de señales y de energía

partiendo de los sensores hasta llegar al cilindro giratorio.

También es posible proceder en el sentido contrario, es decir,

seguir el flujo de señales y de energía partiendo del cilindro

giratorio hacia la válvula, pasando por el PLC y hasta llegar al

sensor.

10. Averigüe qué señales de sensor deben estar activadas para que el

brazo orientable se desplace a la posición Almacén. Para ello,

consulte los documentos Diagrama de funciones y Lista de

asignaciones de la ayuda Online de la célula de trabajo de

distribución.

El brazo orientable debe desplazarse a la posición Almacén cuando el

interruptor Reed 1B1 y el detector de final de carrera 3B2 están

accionados.

Resultado

Resultado



11. Compruebe el estado de conmutación del interruptor Reed 1B1

y del detector de final de carrera 3B2.

Para ello, existen dos opciones:

Observando el LED del modelo de proceso. La denominación de

los componentes correspondientes se visualiza al hacer clic en el

LED.

La segunda opción consiste en observar el estado de las señales

de los sensores en la ventana Manual Operation. Seleccione la

opción Manual Operation del menú Modeling.

El LED del interruptor Reed 1B1 está encendido, de modo que el sensor

se conmuta.

Resultado



12. Compruebe la entrada PLC 1B1 conectada con el sensor. Abra la

ventana PLC Inputs, si todavía no se visualiza.

Seleccione la opción Inputs/Outputs del menú View. Seleccione

Show Inputs.

Se visualiza la ventana Inputs.

En la entrada PLC STATION_1B1 hay una señal 0 aunque el sensor 1B1

se conmuta.

La causa posible del error puede ser que hay un cable roto en la entrada

PLC 1B1.

Resultado



13. Para eliminar el error, abra la ventana Fault Localisation.

Active la orden Fault Localisation en Fault Simulation del menú

Extras.

Haga doble clic en el campo No fault de la línea de la entrada

PLC 1B1.

Seleccione Cable Break en la lista de opciones.

La simulación del modelo de proceso se reanuda sin fallos. La causa de

la avería ha sido localizada y eliminada correctamente.

Resultado