03_Variables_globales_v1_1

Departament dEducaci

Electricitat/Electrnica

SISTEMES HMI Variables globales

Realizado por: Vicen Guerrero

Fecha: 25/03/2007 Versin: 1.1

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IES PALAU AUSIT

SISTEMAS HMI

Protool/Pro

03. Variables globales





Fecha: 25/03/2007 Versin: 1.1


IES PALAU AUSIT

PRLOGO Esta documentacin forma parte de una serie de manuales que un grupo de profesores de tres institutos de educacin secundaria de Catalunya, como son:

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

han estado experimentando con diferentes materiales incluidos dentro de la temtica de la automatizacin, el control y las comunicaciones industriales. Este equipo de profesores, formaron un grupo de trabajo, llamado EDCAI (Experimentacin y Documentacin en Control y Automatizacin Industrial), reconocido tanto por el Departament dEducaci de la Generalitat de Catalunya como por la empresa Siemens, con unos objetivos tan sencillos como claros y que se basaban en la realizacin de documentacin realizada por profesores/as para profesores/as, y que adems, pudiese servir como manual para los alumnos, esto quiere decir que se ha intentado realizar una documentacin que sea fcil de seguir con unas explicaciones paso a paso de los diferentes procesos a realizar, para de esta manera poder alcanzar el objetivo propuesto en cada ejercicio. Este grupo de trabajo contina trabajando en cada uno de los temas para poder ir actualizando da a da esta documentacin, es por ello, que nos podis enviar vuestras sugerencias a travs de la informacin que encontrareis en la web dedicada a este grupo de trabajo y que desde aqu os invitamos a participar.

www.iespalauausit.com/edcai/edcai.php

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

Los profesores del grupo de trabajo EDCAI





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NDICE PGINA:

1. Introduccin .............................................................................................................. 3 1.1. Objetivos ................................................................................................................ 3 1.2. Conocimientos previos ............................................................................................. 3 1.3. Hardware y software necesarios ............................................................................... 4 2. Configuracin del la ventana permanente .............................................................. 5 3. Planteamiento del ejercicio ....................................................................................... 6 4. Declaracin de variables globales en Protool ........................................................... 8 5. Ejemplo. Creacin de una pantalla con un diseo para aplicar el concepto de variables

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





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1. INTRODUCCIN.

1.1. OBJETIVOS.

En esta actividad, el lector aprender la utilizacin del funcionamiento y aplicacin de las variables

globales, creando variables en Protool, mediante herramientas bsicas como Campo de entrada y

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

multiplexadas y la representacin en varios formatos del mismo valor.

1.2. CONOCIMIENTOS PREVIOS.

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

Conocimientos como usuario del sistema operativo Windows. Programacin Bsica de PLC con STEP 7. La comprensin de los ejercicios anteriores de esta coleccin correspondiente a los sistemas HMI con Protool/Pro.





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

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

1 PC 2 STEP 7y Protool/Pro

4 SIMATIC S7-300

5 TP 270

6 Cable de comunicacin entre el PLC y el TP

3 PG/PC Adapter

6 Cable de comunicacin para la programacin del TP270





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2. CONFIGURACIN DE LA VENTANA PERMANENTE.

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

continuacin configurarle la ventana permanente.

En el primer ejercicio de esta coleccin se explic como se puede configurar el contenido de la llamada

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

esta ventana permanente en la TP,

la configuracin que puede ser la siguiente:

Ventana permanente Indicador de avisos

rea bsica rea de avisos





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3. PLANTEAMIENTO DEL EJERCICIO.

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

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

Campo de entrada

Campos de texto

Campo de texto

Campos de texto

Campos de entrada

RectnguloCampos de salida

Campo de entrada

Campos de texto

Campo de texto

Campos de texto

Campos de entrada

RectnguloCampos de salida

Grfico

Campo de texto

Campo de texto Grfico

Botn invisible

Botn





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

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

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

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

introduccin de datos y automticamente los campos de salida se actualizan con el valor

correspondiente.

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

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

de valores:

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

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

un formato se actualiza los campos de los otros formatos automticamente, as como los bits de la parte

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

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

Adems se dispone del botn:

Para pasar a la pantalla del ejercicio.

Entrada de valores

Salida de valores





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4. DECLARACIN DE VARIABLES GLOBALES EN PROTOOL.

As como vimos que las variables locales nicamente servan para registrar valores internos del propio

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

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

variables globales desde Protool son:

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

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

globales:





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

sobre carpeta Variables o bien desde la parte

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

opcin Variable insertar... del men contextual,

en cualquier caso aparece una ventana para

configurar los diferentes parmetros de la

variable que se quiere declarar.

Esta ventana contiene diferentes pestaas: Pestaa General: Nombre: Se ha de poner el nombre que

queremos que tenga la variable, por defecto

aparece VAR_x, x es un nmero, este nombre

ser el que utilice Protool para su programa.

Control: Desplegando esta opcin disponemos de: : Quiere decir que la variable que queremos declarar es del tipo local, es decir que

tendr un mbito interno de Protool. Les variables locales no tienen enlace alguno con el control.

nicamente estn disponibles en la unidad de operacin, por ejemplo para que el operario pueda

introducir valores lmites en la unidad de operacin.

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

Quiere decir que la variable que queremos declarar es del tipo global, es decir que tendr un mbito

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

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

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

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

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

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





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

StringChar, variables globales utilizadas con el control.

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

que queremos que se refresque la variable, tan solo para

variables globales utilizadas con control, el valor deber estar

comprendido entre 0,5 i 32767 segundos

Area: Para elegir el rea de memoria del PLC.

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

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

Adems, al lado de la entrada del valor del Byte y del Bit, encontramos un botn para multiplexar la

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

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

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





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5. EJEMPLO. CREACIN DE UNA PANTALLA CON UN DISEO PARA APLICAR EL CONCEPTO

DE VARIABLES GLOBALES.

A continuacin se muestra el proceso a seguir para la configuracin y comprobacin de los proyectos:

a. Creacin de la pantalla con el nombre Exemple.

Hacer un doble clic sobre la carpeta Imgenes del men de Protool, aparece dentro de

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

de la imagen creada y con el botn derecho del ratn y dentro del men contextual,

elegimos la opcin Propiedades, aparece la siguiente ventana de configuracin, la

completamos tal como:

Quedando registrada en la carpeta Imgenes:





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

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

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





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e. Declaracin de les variables.

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

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

correspondiente a cada bit.





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h. Botn invisible para salir de la aplicacin.

i. Comprobacin del funcionamiento del proyecto.

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

EMPRESA).

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

herramientas:

Grfico insertamos los logotipos.

Campo de texto insertamos el nombre de la empresa.

El resultado ha de ser parecido a:





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5.2. INSERTAR UN TEXTO EN PANTALLA.

Mediante la herramienta:

Campo de texto insertamos el texto VARIABLES

GLOBALS con la siguiente configuracin de sus

propiedades.

Tambin y en la pestaa Color podemos modificar el

color tanto del texto como del fondo.

El resultado puede ser:

5.3. INSERTAR RECTNGULOS Y DENTRO DE ELLOS EL TEXTO REPRESENTADO

Para insertar rectngulos, lo realizamos mediante la herramienta:

que Protool dispone, y actuamos tal y como se realiz en ejercicios anteriores. Tambin en la pestaa

Color modificamos el color de fondo.

A continuacin le colocamos el texto dentro de los mismos rectngulos con la herramienta Campo de

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





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5.4. DECLARACIN DE LAS VARIABLES.

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

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

Haciendo un doble clic sobre la misma carpeta Variables se abrir la ventana de propiedades de una

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

locales como con globales es por ello que configuracin ser diferente de la realizada en ejercicios

anteriores.

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

son:

Esta ser una variable local y registrar el valor introducido en el

Campo de entrada correspondiente al Byte Entrades, este valor

ser el nmero del byte de entradas del PLC del que queremos leer

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





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Esta ser una variable local y registrar el valor introducido en el

Campo de entrada correspondiente al Byte Sortides, este valor

ser el nmero del byte de salidas del PLC del que queremos leer

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

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

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

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

anteriores variables declaradas, como son :

Adems se observan dos variables tipo Byte que se utilizarn para visualizar el valor entero del byte en

diferentes formatos como son hexadecimal, decimal y binari.

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





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

configuracin con la nica diferencia del nmero del Bit.

Esta ser una variable global y registrar el valor actual del bit 0 del

byte [Byte_Entradas] del PLC.

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

configuracin con la nica diferencia del nmero del Bit.

Esta ser una variable global y registrar el valor actual del byte

[Byte_Salidas] del PLC.





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Esta ser una variable global y registrar el valor actual del byte

[Byte_Entradas] del PLC.

En definitiva la relacin de variables configurados ser:

5.5. INSERTAR CAMPOS DE ENTRADA.

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

entrada es:

Campo de entrada

A continuacin veremos la configuracin de las propiedades de cada uno de los campos de entrada:





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

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

respectivamente:





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

5.6. INSERTAR CAMPOS DE SALIDA.

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

es:

Campo de salida

A continuacin veremos la configuracin de les propiedades de un campo de salida correspondiente al bit

0 del byte de entradas:

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

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





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

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

5.7. BOTN INVISIBLE PARA SALIR DE LA APLICACIN.

A continuacin insertamos un botn del tipo invisible con la funcin asociada de salir de la aplicacin en el momento de pulsarlo, lo situaremos sobre el campo de texto VARIABLES GLOBALS, por tanto tendr el siguiente aspecto:





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Para poder visualizar los botones invisibles de la pantalla en modo de diseo, se deber de tener activado

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

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

pantallas.

A continuacin se muestra la configuracin de las propiedades tanto en la pestaa General como en la

pestaa Funciones:

5.8. COMPROBACIN DEL FUNCIONAMIENTO DEL PROYECTO.

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

cuales son las conexiones a realizar entre los diferentes equipos.

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

son:

Ordenador con Protool/Pro y PLCSim.





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Ordenador con Protool/Pro y PLC. Ordenador con Protool/Pro, TP270B y PLC.

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

ORDENADOR CON PROTOOL/PRO Y PLCSIM.

En primer lugar se deber de poner en funcionamiento el simulador de PLC, PLC Sim, mediante STEP7, al que le podemos enviar tanto la configuracin de hardware como el programa. Seguidamente y con el programa del TP 270 diseado, ejecutar la aplicacin desde Protool/Pro mediante la opcin Iniciar Protool/Pro RT de los iconos que hay en la parte superior.

ORDENADOR CON PROTOOL/PRO Y PLC.

PC PLCSim Protool/Pro

STEP 7

PCProtool/Pro

PLC

STEP 7





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

ORDENADOR CON PROTOOL/PRO, TP270 Y PLC.

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

operacin (TP270) desde Protool/Pro con la opcin Transferir, automticamente se ejecuta la

aplicacin en la unidad de operacin en comunicacin con el PLC mediante un cable Profibus-DP.

Segn sea el sistema de comprobacin del proyecto, ahora ya es el momento de comprobar el

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

funcionamiento en el equipo de operacin ser:

Conexin del equipo de operacin hacia el ordenador y a la fuente de energa. Configurar las comunicaciones en el equipo de operacin para que se pueda comunicar

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

USB).

PCProtool/Pro STEP 7

PLC TP





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Configurar las comunicaciones desde Protool para su correcta comunicacin con el equipo de operacin, desde Archivo Transferencia Ajuste.

Transferir el proyecto al equipo de operacin desde el ordenador, desde el men Archivo Transferencia Iniciar la transferencia del proyecto.

Una vez transferido correctamente el proyecto, comprobar su funcionamiento.

Como paso previo hemos de cargar juntamente con el hardware la configuracin de la Marca de ciclo

que le hemos configurado para que sea el byte de marcas MB100 y adems un pequeo programa en el

PLC:

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

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

programa del PLC.

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





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Pantalla con valores iniciales:

Cuando ha ledo valores del PLC:

Entrada de valores en los campos de entrada





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

CON UNA APLICACI DE VARIABLES GLOBALES.

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

por tanto lo nico que se deber de aadir ser un botn:

Esta segunda pantalla es parecida a la del

ejercicio, pero que trabaja con valores de:

Byte de Marcas Doble palabras de datos

Podemos introducir el nmero del byte de

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

mediante Campos de entrada.

Adems y tambin con Campos de entrada, se

tendr la posibilidad de poder modificar el

contenido, tanto del MBx como del DBx.DBDy

elegido.

Le podemos poner como valores iniciales, los siguientes:

MB = 100 (Marca de ciclo).

DBx = 1

DBDy = 0

Recordar que para que pueda funcionar

correctamente el ejercicio nos debemos asegurar que

dentro del programa del PLC, hay creados los DBs y

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

mensaje que nos avisa del error cometido.

SALIR DE LA APLICACIN

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