Simatic - Simatic

SIMATIC es una serie de controladores lógicos programables y sistemas de automatización, desarrollados por Siemens . Introducida en 1958, la serie ha pasado por cuatro generaciones principales, siendo la última la generación SIMATIC S7 . La serie está destinada a la automatización y producción industrial.

El nombre SIMATIC es una marca registrada de Siemens. Es un acrónimo de “ Si Emens” y “Auto matic ”.

Función

CPU PLC Siemens SIMATIC S7-300 con tres módulos de E / S conectados

Al igual que con otros controladores lógicos programables , los dispositivos SIMATIC están destinados a separar el control de una máquina del funcionamiento directo de la máquina, de una manera más ligera y versátil que los controles cableados para una máquina específica. Los primeros dispositivos SIMATIC estaban basados ​​en transistores, destinados a reemplazar los relés conectados y personalizados a una máquina específica. Los microprocesadores se introdujeron en 1973, lo que permite almacenar y utilizar programas similares a los de las computadoras digitales de uso general para el control de la máquina. Los dispositivos SIMATIC tienen módulos de entrada y salida para conectar con máquinas controladas. Los programas de los dispositivos SIMATIC responden en tiempo real a las entradas de los sensores de las máquinas controladas y envían señales de salida a los actuadores de las máquinas que dirigen su funcionamiento posterior.

Dependiendo del dispositivo y sus módulos de conexión, las señales pueden ser un valor binario simple ("alto" o "bajo") o más complejo. También se admitieron entradas, salidas y cálculos más complejos a medida que se desarrolló la línea SIMATIC. Por ejemplo, el SIMATIC 505 podría manejar cantidades en coma flotante y funciones trigonométricas.

Líneas de productos

Siemens ha desarrollado cuatro líneas de productos hasta la fecha:

  • 1958: SIMATIC Versión G
  • 1973: SIMATIC S3
  • 1979: SIMATIC S5
  • 1995: SIMATIC S7

SIMATIC S5

La línea S5 se vendió en estilos de chasis de 90U, 95U, 101U, 100U, 105, 110, 115,115U, 135U y 155U. Cuanto mayor era el número (a excepción del 101U), más sofisticado y caro era el sistema. Dentro de cada estilo de chasis, había varias CPU disponibles, con diferentes velocidades, memoria y capacidades. Algunos sistemas proporcionaron una operación de CPU redundante para un control de confiabilidad ultra alta, como se usa en la fabricación farmacéutica , por ejemplo.

Cada chasis constaba de una fuente de alimentación y un backplane con ranuras para la adición de varias placas opcionales. Las opciones disponibles incluían comunicaciones en serie y Ethernet, tarjetas de entrada y salida digitales, tarjetas de procesamiento de señales analógicas , tarjetas de contador y otros módulos de función e interfaz especializados.

SIMATIC S7

Las primeras entradas de la línea S7 se lanzaron en 1994, disponibles en tres clases de rendimiento: S7-200, S7-300 y S7-400. La introducción de SIMATIC S7 supuso también el lanzamiento de un nuevo estándar de bus de campo Profibus y el uso pionero de Ethernet industrial para facilitar la comunicación entre dispositivos de automatización. El gran éxito de la familia de CPU S7-300 en particular ayudó a cimentar el papel de Siemens como uno de los líderes mundiales en tecnología de automatización. Se espera que estas series se eliminen gradualmente en 2023.

La primera generación de CPU S7 fue reemplazada posteriormente por S7-1200 y S7-1500, lanzados en 2012. Estos modelos venían con interfaz Profinet estándar .

Software

Los programas que se ejecutan en dispositivos SIMATIC se ejecutan en entornos de software creados por Siemens. El entorno varía según la línea de productos:

  • La línea de productos SIMATIC S5 se programa en STEP 5.
  • La línea de productos SIMATIC S7 está programada en STEP 7 (V5.xo TIA Portal).

Paso 5

La línea de productos S5 generalmente se programaba con una herramienta de programación de software basada en PC llamada STEP 5 . STEP 5 se utilizó para la programación, prueba y puesta en marcha, y para la documentación de programas para PLC S5.

Las versiones originales PASO 5 corrieron en el sistema operativo CP / M . Las versiones posteriores se ejecutaron en MS-DOS y luego las versiones de Windows a través de Windows XP . La versión final de STEP 5 fue la versión 7.2 (actualizable a la versión 7.23 Hotfix 1 con parches).

Además de STEP 5, Siemens ofreció un paquete de programación lógica de estado patentado llamado Graph5. Graph5 es un lenguaje de programación secuencial diseñado para su uso en máquinas que normalmente se ejecutan a través de una serie de pasos discretos. Simula una máquina de estado en la plataforma S5.

Se lanzaron varios entornos de programación de terceros para el S5. El STEP 5 emulaba más de cerca, algunos añadían macros y otras mejoras menores, otros funcionaban drásticamente de forma diferente al STEP 5. Uno permitía que los programas de STEP 5 se compilaran de forma cruzada desde y hacia el lenguaje de programación C y BASIC .

Programación estructurada

STEP 5 permitió la creación de programación estructurada o no estructurada, desde operaciones simples Y / O hasta complejas subrutinas. Por lo tanto, un programa de STEP 5 puede contener miles de declaraciones.

Para mantener la máxima transparencia, STEP 5 ofrece una serie de facilidades de estructuración:

  • Técnica de bloques: una secuencia de operación lineal se divide en secciones y se empaqueta en bloques individuales.
  • Segmentos: dentro de los bloques, es posible una estructuración fina programando subtareas en segmentos individuales.
  • Comentarios: tanto un programa completo como bloques o segmentos individuales y declaraciones individuales se pueden proporcionar directamente con comentarios.

Métodos de representación

Los programas de STEP 5 se pueden representar de tres formas diferentes:

  • Lista de instrucciones (STL): el programa consta de una secuencia de códigos mnemónicos de los comandos ejecutados uno tras otro por el PLC.
  • Diagrama de escalera (KOP): representación gráfica de la tarea de automatización con símbolos del diagrama de circuito
  • Diagrama de bloques de funciones (FBD): representación gráfica de la tarea de automatización con símbolos según DIN 40700 / DIN 40719.

Se pueden usar designaciones absolutas o simbólicas para operandos con los tres métodos de representación.

En KOP y FUP, las funciones complejas y las llamadas a los bloques de funciones se pueden introducir mediante las teclas de función . Se muestran en la pantalla como símbolos gráficos.

Hay varios editores de programas, ya sea de Siemens genuino o de otros proveedores. Después de que Siemens suspendió el soporte, otros proveedores comenzaron a desarrollar una nueva versión de STEP 5 que se puede ejecutar en Windows XP o Windows 7.

Bloques

Hay cinco tipos de bloques disponibles:

  • Bloques de organización (OB): para gestionar el programa de control
  • Bloques de programación (PB): contienen el programa de control estructurado de acuerdo con características funcionales o orientadas al proceso
  • Bloques de secuencia (SB): para programar controles secuenciales
  • Bloques de función (FB): contienen partes de programa que ocurren con frecuencia y son particularmente complejas
  • Bloques de datos (DB): para almacenar los datos necesarios para procesar el programa de control.

Algunos PLC S5 también tienen tipos de bloque FX (bloques de funciones extendidos) y DX (bloques de datos extendidos); estos no son tipos de bloques distintos, sino que son otro conjunto de bloques disponibles debido a que la CPU tiene más memoria y espacio de direccionamiento.

Operaciones

STEP 5 diferencia entre tres tipos de operaciones:

  • Operaciones básicas (por ejemplo, vincular, guardar, cargar y transferir, contar, comparar, operaciones aritméticas, operaciones de módulo): se pueden realizar en las tres representaciones.
  • Operaciones complementarias y funciones complejas (por ejemplo, declaraciones de sustitución, funciones de prueba, operaciones lógicas palabra por palabra, funciones de decremento / incremento y salto). Estas solo se pueden ejecutar en STL.
  • Operaciones del sistema (acceso directo al sistema operativo ): solo se pueden ejecutar en STL.

Stuxnet

Artículo principal: Stuxnet

El gusano informático Stuxnet se dirige específicamente a los PLC SIMATIC S7 a través de su entorno de programación STEP 7.

Referencias

enlaces externos