Step 5
 
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 Durante todo el año recibimos muchos mail, pidiéndonos información para realizar trabajos sobre autómatas. Así que ahora es el momento para recordaros que necesitamos de vuestra colaboración enviándonos los que ya habéis presentado.

      

  

 

Introducción a STEP 5 

Escritura de un programa

En los autómatas programables PLC, las tareas se formulan en programas de usuario. En ellos el usuario fija en una serie de instrucciones cómo el autómata debe mandar o regular una instalación. Para que el autómata "AG" pueda entender el programa, este debe estar escrito siguiendo reglas prefijadas y en un lenguaje determinado de programación: Para ello existe el lenguaje STEP 5.

Formas de representación

Existen las siguientes maneras:

bulletLista de instrucciones (AWL)

Se representa el programa como una sucesión de abreviaturas de instrucciones. Estas, tienen la siguiente estructura:

002: U E 32.0

002 = Dirección relativa de la instrucción en el módulo respectivo.

U= Operación.

E= Operando.

32.0= Parámetro identificador del operando.

La operación indica al AG que es lo que debe hacer con el operando. El parámetro indica la dirección del operando.

bulletEsquema de funciones (FUP)

En FUP se representan gráficamente con símbolos las combinaciones.

bulletEsquema de contactos (KOP)

En KOP se representan gráficamente con símbolos las funciones de control..

El lenguaje STEP 5 tiene las siguientes zonas de operandos:

bulletE (entradas) Interfases del proceso del autómata.
bulletA (salidas) Interfases del autómata de proceso.
bulletM (marcas) Memorias para resultados binarios intermedios
bulletD (datos) Memorias para resultados digitales intermedios.
bulletT (temporiz.) Memorias para la realización de temporizaciones.
bulletZ (contador) Memorias para la realización de contadores.
bulletP (periferia) Interfase del proceso al autómata.
bulletK (constantes) Valores numéricos fijos
bulletOB,PB,

SB, FB,(módulos soft) Auxiliares para estructurar el programa.

DB

Estructura del programa

El programa puede ser lineal o estructurado:

Lineal:

Para procesar tareas simples de automatización, basta con programar las diferentes instrucciones en un módulo.

Programación estructurada

Para mantener la claridad de los programas, una secuencia de instrucciones dispuesta linealmente se estructura en diferentes secciones, con entidad propia, que se programan en módulos software. En este caso es posible utilizar también módulos de organización que permiten reaccionar puntualmente a interrupciones en la ejecución cíclica del programa.

Para resolver tareas complejas es más conveniente dividir el programa global en secciones (módulos) con entidad propia.

Este procedimiento tiene las siguientes ventajas:

  1. Programación más simple y clara, incluso en programas de gran tamaño,
  2. posibilidad de estandarizar partes del programa,
  3. facilidad para efectuar modificaciones,
  4. prueba más simple del programa,
  5. puesta en servicio más simple,
  6. utilización de subprogramas (un módulo se llama desde diferentes puntos).
  7. menor prolongación del tiempo de ciclo al usar la función PG "'STATUS".


En el lenguaje de programación STEP 5 existen cinco tipos de módulos:

Módulos de organización (OB)

Los módulos de organización constituyen la interfase entre el sistema operativo y el programa de usuario; se hacen cargo de la administración del programa de usuario.

Los OB pueden agruparse de acuerdo a las tareas siguientes y se llaman como se indica entre paréntesis:

OB para ejecución del programa ARRANQUE (llamada controlada por evento por parte del sistema operativo)

OB para ejecución cíclica del programa (llamada cíclica por el sistema operativo)

OB para ejecución del programa controlado por tiempo (llamada controlada por tiempo por parte del sistema operativo)

OB para ejecución del programa controlado por alarma (de proceso) (llamada controlada por evento por parte del sistema operativo)

OB con funciones similares a los módulos funcionales integrados (llamada por parte del programa de usuario).

Módulos de programa (PB)

En este tipo de módulos se programan normalmente secciones cerradas de un programa.

Particularidad:

En módulos de programa es posible representar gráficamente funciones de control.

Llamada

Los módulos de programa se activan con as llamadas SPA o SPB. Estas operaciones pueden programarse en todos los tipos de módulos, excepto en módulos de datos. Las operaciones de llamada y fin de módulo inhiben el VKE. Sin embargo, el VKE puede llevarse al "nuevo" módulo, y evaluarse allí.

Módulos de paso (SB)

Este tipo especial de módulos de programa sirve para programar mandos secuenciales. Se tratan como los módulos de programa (solo utilizable en el S5-95U).

Módulos funcionales (FB)

Los módulos funcionales son módulos de programa especiales.

En ellos se programan partes de programas (p. ej. funciones de aviso y aritméticas) que aparecen con frecuencia o que tienen una gran complejidad. Son parametrizables (en el 55-95U) y disponen de un juego ampliado de operaciones (p. ej. operaciones de salto dentro de un módulo).

Módulos de datos (DB)

En ellos se almacenan datos necesarios para la ejecución del programa de mando. Ejemplos de datos: valores reales, valores límite, textos.

Usando llamadas es posible abandonar un módulo y saltar a otros. Esto permite anidar en hasta 16 niveles módulos de programa, funcionales y de paso.


Nota

Al calcular la profundidad de anidado hay que tener en cuenta que el sistema operativo puede llamar por sí mismo a un módulo de organización cuando se dan determinadas circunstancias (p. ej. 0B3).

La profundidad total de anidado resulta de la suma de las profundidades de anidado de la ejecución del programa cíclica (OB1), controlada por alarmas (0B3) y controlada por tiempo (0B13). Si el anidado supera 16 niveles, el autómata pasa a STOP emitiendo el mensaje "Desbordamiento pila de módulos STUEB".



Descripción del sistema

Entradas/Salidas digitales

La gran cantidad de aplicaciones de los autómatas, requiere una cantidad muy diversa de entradas y salidas.

  S5-95U
Entradas/Salidas Integradas máximas
Entradas/salidas digitales 32 480
Entradas/salidas analógicas 9 41
Entradas de contador 2 66
Entradas de alarma 4 4


Este autómata posee entradas y salidas digitales integradas, en el caso que fueran necesario mas de las ofrecidas, se haría una ampliación, utilizando los módulos del S5-100U.

Entradas/salidas analógicas

Además de las entradas digitales, este autómata posee entradas/salidas analógicas integradas. También se pueden ampliar estas con los módulos del 100U

Entradas de alarma

Junto a las entradas y salidas antes mencionadas, existen alarmas integradas para el procesamiento de alarmas por interrupción.

Entradas de contador

Hay muchas aplicaciones, que exigen el uso de contadores. Por este motivo el 95U ofrece entradas de contador integradas que cubren una amplia gama de aplicaciones de contaje.

Posee las entradas de contadores siguientes:

bulletUn contador adelante (16 Bit), con una frecuencia de contaje de 2 KHZ.
bulletUn contador adelante (16 Bit), con una frecuencia de contaje de 5 KHZ.

Ambos contadores pueden configurarse en cascada para formar un contador adelante de 32 bits.

Existen tres módulos adicionales, pertenecientes a la gama del 100U, con los que podemos ampliar el autómata dependiendo de nuestras necesidades. Son los siguientes:

bulletUn módulo de contadores de dos canales, hasta 500 KHZ, decrementante.
bulletUn contador rápido monocanal hasta 500 KHZ, con dos valores de preselección, para operaciones de contaje y posicionamiento controlado.
bulletUn módulo periférico inteligente con dos canales de contador hasta 58 KHZ, contaje incrementante o decrementante.




Memoria de usuario

Durante la puesta en marcha del autómata, el programa se carga en la memoria del usuario. El tamaño de esta memoria limita la extensión del programa. Esto quiere decir que determinados programas, que ocupen mucha memoria, no se pueden utilizar en cualquier autómata.

Si durante la ejecución del programa se almacenan otros datos procedentes del proceso, entonces se reduce la memoria disponible para el programa.

Tiempo de ejecución

Del tiempo de ejecución del programa depende la velocidad con que el autómata pueda responder a señales procedentes del proceso.

Marcas/temporizadores

Las marcas y temporizadores internos son elementos imprescindibles en tareas de control. En la siguiente tabla informa de la cantidad de marcas, contadores y temporizadores de que dispone el 95U.

Remanente: Mantiene su contenido al desconectar la alimentación.

No remanente. No mantiene su contenido al desconectar la alimentación.

Operando s5-95u
  Remanente No remanente
Marcas 0.0…63.7 64.0…255.7
Contadores 0…7 8…127
Temporizadores   0…127



Procesamiento de alarmas del proceso

En algunas aplicaciones es necesario considerar inmediatamente señales (alarmas) procedentes del proceso y activar en el autómata reacciones adecuadas. Para ello es preciso interrumpir el ciclo normal a fin de procesar dichas alarmas del proceso. Esto corre a cargo del sistema operativo que llama entonces al módulo de organización programado correspondientemente.

Programación controlada por tiempo (OB 13)

Si desea interrumpir a intervalos prefijados su programa cíclico, a fin de ejecutar una rutina, entonces puede hacer uso de la programación controlada por tiempo. Para ello se interrumpe el programa cíclico y se llama el módulo de organización que incluye la rutina a ejecutar.

Regulador PID (FB 250 FB 251)

Existen muchas aplicaciones que exigen realizar tareas de regulación. Para este fin, el sistema operativo del 95U incorpora un regulador PID llamable desde el programa.

Este regulador está integrado en el sistema operativo del autómata, con lo cual no ocupa espacio adicional en la memoria del usuario.

Esta documentacion ha sido creada por: http://usuarios.iponet.es/jsl/siemens/introduc.htm  

 

 

TABLA COMPARATIVA

 

AG90 AG95 CPU100 CPU102 CPU103
Memoria interna 4096 8192 1024 2048 10240
Tiempo de ciclo para 1000 intrs. 2ms 2ms 70ms 7ms 1,6ms
Marcas 1024
(512 remanentes)
2048
(512 remanentes)
1024
(512 remanentes)
1024
(512 remanentes)
2048
(512 remanentes)
Contadores 32
(8 remanentes)
128
(8 remanentes)
16
(8 remanentes)
32
(8 remanentes)
128
(8 remanentes)
Temporizadores 32 128 16 32 128
Entradas/Salidas digitales 8 entradas
6 salidas
16 entradas
16 salidas
128 265 265
Entradas/Salidas analógicas   8 entradas
1 salidas
8 16 32
 

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        2000, 2006            Última modificación: 02/03/2006