Control plató televisión con PLC y HMI en TIA Portal

Propósito del ejemplo control plató televisión.

Este proyecto fue realizado por www.tecnoplc.com para un programa de Televisión en la cadena Telecinco, donde se controlaba la apertura y cierre de las puertas principales donde los concursantes entraban al escenario.

El objetivo es controlar la apertura y cierre de las puertas de entrada al Plató de televisión de los concursantes, debiendo conocer la posición en todo momento de las puertas y disponer así de varias posiciones definidas de parada de las puertas. Estos puntos de parada intermedios podrán ser parametrizados desde la pantalla táctil, introduciendo el valor de la posición que se necesita.

El control se realiza mediante el programa del PLC donde se implementan los FC para gestionar datos analógicos del encoder, control del reloj, control de temporizadores con sus DB de datos correspondientes, etc.

Componentes hardware utilizados.

%I0.0     Libre

%I0.1     Libre

%I0.2     Puerta derecho cerrada.

%I0.3     Puerta derecha abierta.

%I0.4     Puerta izquierda cerrada.

%I0.5     Puerta izquierda abierta.

%I0.6     Térmico variador.

%I1.0     Seta de emergencia pulsada.

%I1.1     Marcha del proceso.

%ID1000              Entrada analógica para Encoder.

%Q0.0   Cerrar puertas.

%Q0.1   Abrir puertas.

%Q0.2   Velocidad rápida.

%Q0.3   Velocidad lenta.

El programa descargable está implementado en una CPU 1214C con versión de Firmware V4.2, y una pantalla HMI KTP400 Comfort versión Firmware V14.0.1.0. realizado en TIA Portal V14 Profesional. Se puede ver el modelo y la versión una vez abierto el proyecto, en la “configuración de dispositivos”.

Componentes software utilizados en control plató televisión.

Para la programación y control plató televisión se utilizarán las siguientes funcionalidades de TIA Portal:

Función FC: donde se crearán las condiciones.

Temporizadores IEC Timer dentro de un DB.

DB de datos.

Set Reset.

Marcas de ciclo.

Marcas de Sistema.

Entradas analógicas.

Conversión de valores analógicos y su tratamiento.

Función de Reloj y actualización de Fecha y Hora.

Operaciones aritméticas y Función Calculate.

Secuencia de programación en control plató televisión en TIA Portal.

Pasos a seguir para la programación:

Arranque de la máquina.

Paso cero: quitar la seta y darle al botón de marcha y subir los térmicos.

Primer paso: cerrar las puertas hasta que detecte el detector de puerta cerrada. El encoder cogerá el valor 0. El control de las puertas se realizará mediante la pantalla principal en la HMI, con los botones para el control de éstas.

Segundo paso: entrar en ajustes, en la pantalla “Ajustar metros por vuelta del encoder” y seguir los pasos. Ver punto nº 5.

Tercer paso: entrar en ajustes, en la pantalla “Valor de encoder para fin de carrera “. Abrir completamente las puertas y anotar los pulsos del encoder. Ver punto nº 8.

Cuarto paso: entrar en ajustes, en la opción “Dispositivos Instalados”. Hay que instalar las Posiciones intermedias que necesitemos. Volver a “Ajustes”.

Quinto paso: en ajustes, entrar en “Configurar posiciones intermedias puertas”. Le daremos un valor, en metros, de la distancia para cada Posición Intermedia. Si no está instalada, no se podrá configurar.

Sexto paso: eliminar todos los errores. Ver puntos nº 9, 10 y 11.

Cuando quitamos alimentación a la máquina.

Cuando se desconecta la alimentación y se vuelve a conectar, el valor del encoder se va a cero. Entonces esto es un problema ya que, al arrancar, si las puertas están en medio del recorrido, no sabremos su posición.

Por tanto, cada vez que se encienda la luz, aparecerá un Error de “llevar la máquina al sitio”, con lo cual, habrá que cerrar las puertas para que la máquina sepa que estamos realmente en su posición cero. Cuando se detecte el detector de Puerta cerrada ya está.

Abrir y cerrar puertas.

Cerrar:

Mediante los botones de la página principal o los botones de “Ajustes”. Se cerrará hasta que se detecte el detector de puerta cerrada.

Abrir:

Mediante los botones de la página principal o los botones de “Ajustes”. Se abrirá hasta que se detecte el detector de puerta abierta.

Si aparece algún error, los botones a modo interruptor no funcionarán. Solamente funcionarán los botones a modo pulsador, en las pantallas de:

–              “Mover Operario”.

–              “Movimiento Manual Puertas”.

Se podrá llevar las puertas a modo manual hasta su sitio y entonces resetear los errores.

Pantalla principal.

Aparecerán los botones para abrir y cerrar puertas.

Para la posición intermedia aparecerán los botones según lo que haya instalado. En la pantalla de “Dispositivos instalados” se podrá instalar la posición 1, 2 o 3, o todas. En esta pantalla principal solo serán visibles los botones de las que estén instaladas.

Si se pulsa la seta de emergencia, aparecerá el icono   “1” de la siguiente imagen,  intermitente.

Si aparece algún error, aparecerá el icono  “2”  de la siguiente imagen, intermitente.

Valor del encoder.

Se va a calcular para una vuelta el encoder cuantos milímetros se desplaza la puerta. Con este valor, en el PLC hago los cálculos para que cuando se introduzcan los metros a recorrer, me calcule los pulsos de encoder y así yo comparar en el programa.

Primer paso. Cerrar la puerta. Valor del encoder será 0.

Segundo paso. Apuntar cuantos pulsos dará el encoder en una vuelta. (Especificaciones de fabricante).

Tercer paso. Abrir la puerta con el botón de “Abrir”. Se abrirá automáticamente y parará cuando el encoder haya dado 1 vuelta completa.

Cuarto paso. Apuntar los milímetros recorridos.

Cálculo interno del encoder.

1 vuelta =            360 pulsos=       800mm

                               X=                          3m

En este ejemplo, imagina que ponemos que la posición intermedia 1 la queremos en 3 metros. Entonces, internamente, hará:

3 x 1000 = 3000mm

X = (3000 x 360) / 800 = 1350 pulsos del encoder.

Entonces el programa sabe que a 1350 pulsos del encoder deberá parar.

Reset del encoder.

El encoder siempre tendrá un valor, incrementando o decrementando.

Pero, cuando toque el inductivo de puerta cerrada, lo reseteo, es decir, que se irá a valor 0. Así nos aseguramos de que con la puerta cerrada está a 0 y cuando abra de nuevo empezará a contar.

Es la entrada I0.2 del PLC. En el código del programa podemos ver la función que hemos creado para el control de todos estos valores del encoder y su Reset.

LISTA de errores.

1. Lectura Encoder incorrecta. Valor menor de 0.

2. Lectura Encoder incorrecta. Valor máximo superado.

3. Falta configurar los pulsos de Encoder por vuelta.

4. Falta configurar la distancia recorrida por vuelta.

5. Falta configurar el valor de la Posición Intermedia 1.

6. Falta configurar el valor de la Posición Intermedia 2.

7. Falta configurar el valor de la Posición Intermedia 3.

8. Seta de Emergencia Pulsada.

9. Cerrar las puertas. Ha habido desconexión de Luz.

10. Lectura encoder incorrecta. Valor 0 y la puerta no está cerrada.

11. Disparo del térmico del Variador.

Características Ethernet para la conexión a la CPU y a la HMI.

Se ha establecido por defecto una dirección IP para la conexión Ethernet.

PLC S7-1200:

Dirección IP: 192.168.1.100

HMI:

Dirección IP: 192.168.1.101