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Qué es un PLC S7 1200 Siemens.

En primer lugar, podemos definir un PLC S7 1200 como un modelo de autómata programable de la marca Siemens, de diseño compacto, que permite la utilización de una gran variedad de instrucciones de programación. Por lo tanto, es tal la potencia de este autómata que vamos a poder controlar gran cantidad de dispositivos con la programación que realicemos en su interior. Es más, con este modelo de PLC vamos a cubrir prácticamente todas las necesidades de automatización en la industria.

Características del Simatic S7 1200.

• Flexibilidad para control de cualquier dispositivo o actuador externo.
• Amplio juego de instrucciones para programación.
• Conector PROFINET integrado para comunicaciones.
• Carcasa compacta que hace más robusto al controlador.
• Admite funciones matemáticas complejas.
• Admite diferentes lenguajes de programación.
• Se pueden acoplar hasta 8 módulos de entradas y salidas adicionales.
• Se pueden acoplar hasta 3 módulos de comunicaciones adicionales.
• Contiene protección por contraseña.
• Contiene protección de “KNOW HOW” para esconder código en el programa.
• Permite la utilización de tarjeta de memoria.
• Contiene funciones de diagnóstico Online para detectar errores.
• Programación con Software TIA Portal.

Partes de un PLC 1200.

• Incorpora un microprocesador.
• Fuente de alimentación integrada.
• Circuitos de entrada y salida integrados.
• LEDS indicadores ara cada entrada y salida.
• Conector PROFINET integrado.
• Entradas analógicas incorporadas.
• Carcasa compacta.
• Ranura para tarjeta de memoria.
• Conectores extraíbles.

Como podemos ver en la imagen, se distinguen fácilmente las partes del S7-1200 con lo que vamos a describirlas individualmente:

1. Es el conector de corriente, donde se le dará la alimentación al autómata. Cuidado porque dependiendo del modelo de autómata se alimentará a 230VAC o a 24VDC, por lo que hay que fijarse en el Manual.
2. Ranura para Memory Card. Aquí se puede introducir una tarjeta de Siemens para aumentar memoria de trabajo o transferir el programa.
3. Conectores extraíbles. Aquí encontrarás unos conectores a los que se acoplarán el resto de los módulos auxiliares.
4. LEDS de estado. Existe un LED por cada entrada o salida. Por lo tanto, cuando una entrada o salida esté activada, el LED se iluminará.
5. PROFINET. Conector para poder conectarnos al PLC mediante un cable ETHERNET.

Comparación de los modelos o tipos de CPU S7-1200.

Existen varios tipos de CPU S7-1200, ya que Siemens ha creado autómatas diferentes según las necesidades de cada cliente. Por consiguiente, podemos encontrar un modelo S7-1200 más pequeño, con 6 entradas y 4 salidas, como también podemos encontrar un tipo de S71200 con 14 entradas y 10 salidas. Ciertamente, cada modelo tendrá un precio y cada uno debe elegir el que más se acople a su proyecto.

Qué funciones comparar en cada modelo de autómata.

Parece que queda bastante claro qué propiedades tiene cada modelo de S71200 según la tabla de arriba, per vamos a numerar cada una de estas propiedades:

• Dimensiones físicas del PLC.
• Memoria de carga y de trabajo.
• Entradas y salidas integradas.
• Tamaño de la memoria de imagen de proceso.
• Área de Marcas (M).
• Cantidad de Módulos de entradas y salidas ampliables.
• Cantidad de Signal Board admitidas.
• Cantidad de módulos de comunicación admitidos.
• Características de contadores rápidos.
• Configuración de salidas de impulso.
• Memory Card.
• Tiempo de respaldo del reloj en tiempo real.
• Puertos Ethernet Profinet físicos en el PLC.
• Velocidad de ejecución de funciones matemáticas.
• Velocidad de ejecución Booleana.

Cuantas entradas y salidas tiene el PLC S7 1200.

Ya que hemos nombrado todas las funcionalidades que pueda tener un modelo de PLC S7 1200, vamos a centrarnos en la utilización de entradas y salidas. Por lo tanto, si queremos saber cuántas entradas tiene el PLC 1200, tenemos que fijarnos en el modelo de CPU. Por consiguiente, una CPU 1214C tendrá 14 entradas y 10 salidas. Mientras tanto, una CPU 1211C que es más pequeña, tendrá 6 entradas y 4 salidas.

Asimismo, si queremos conocer cuantas salidas tiene el 1200 para nuestro proyecto, tenemos que fijarnos en el modelo de CPU S7. Lo más fácil es ir a la tabla comparativa de modelos de CPU Siemens que tienes más arriba y ahí verás las salidas. Por ejemplo, la CPU 1214 tiene 10 salidas incorporadas.

Qué modelo de CPU S7 Siemens utilizar.

Al comienzo de un proyecto siempre tenemos que dimensionar todas las entradas y salidas que debemos utilizar para, de este modo, escoger un modelo de CPU u otro. Por consiguiente, cuando empezamos el proyecto, tenemos que contar todos los actuadores y detectores que se van a utilizar en la instalación y así determinar si nos hace falta una CPU más grande o pequeña. Es más, tenemos que conocer cual será el proceso de automatización, ya que si es muy grande el proceso debemos tener en cuenta si el programa será muy grande o pequeño para conocer la cantidad de memoria a utilizar.

Por lo tanto, si no sabes qué modelo de PLC 1200 escoger, estudia las dimensiones del cuadro eléctrico, qué memoria de trabajo vas a necesitar, cuántas entradas y salidas gastarás y qué conexiones y comunicaciones necesitarás. Yo, personalmente, me fijaría en esto:

• Dimensiones del PLC.
• Memoria de carga y de trabajo.
• Entradas y salidas integradas.
• Cantidad de Módulos de entradas y salidas ampliables.
• Cantidad de módulos de comunicación admitidos.
• Características de contadores rápidos.
• Puertos Ethernet Profinet físicos en el PLC.

Bloques, temporizadores y contadores que soporta el S7 1200 Siemens.

Ya que hemos visto todas las funcionalidades de un Simatic S7, es necesario también conocer la cantidad de bloques a programar en un PLC S7-1200. Como ya hemos comentado, cada modelo de CPU tiene una dimensión de memoria, asimismo, en los PLC antiguos esta memoria estaba muy limitada, como en el Software Step 7 para autómatas S7-300 donde solamente podíamos utilizar 255 temporizadores o 255 Marcas en el programa. Sin embargo, con este modelo más moderno de Siemens S7, podemos programar gran cantidad de bloques, temporizadores y contadores.

Como puedes ver, en un S7 1200 no hay limite de temporizadores ni contadores, ya que el límite lo va a tener la memoria que tenga el modelo de CPU. Como resultado de esto, no será lo mismo tener una CPU 1200 que tenga 1 MB de memoria que otra CPU que tenga 4 MB de memoria.

Módulos de expansión del modelo de PLC S7 1200 de Siemens.

Ciertamente, se pueden ampliar la cantidad de entradas y salidas del PLC S7 1200 mediante módulos adicionales que se pueden acoplar a la derecha del autómata. Asimismo, se puede ampliar la capacidad de comunicaciones del PLC 1200 mediante módulos adicionales que se acoplan a la izquierda del autómata.

Por consiguiente, en la imagen anterior podemos reconocer fácilmente los módulos que se pueden acoplar al S7-1200, los cuales te los explico a continuación, según la numeración de la imagen:

1. Aquí se acoplan los módulos de comunicaciones adicionales. Podrá haber un máximo de 3 módulos adicionales de comunicaciones.
2. Es la CPU que ya hemos descrito anteriormente.
3. Signal Board que es una placa que puede contener entradas o saldas digitales o analógicas.
4. Aquí se acoplan los módulos adicionales de entradas y salidas digitales o analógicas o de control especifico como temperatura o termopares. Podrá haber un máximo de 8 módulos adicionales.

Signal Board.

La Signal Board del S7-1200 es una placa de ampliación que se coloca en la parte superior del PLC. Esta placa puede proporcionar diferentes entradas y salidas adicionales, así como una batería extra, dependiendo del tipo de Signal Board escogido. A continuación, te escribo los tipos de Signal Board admitidos:

Signal Board SB para entradas y salidas.

Signal Board SB para analógicas.

Signal Board CB para comunicaciones.

Signal Board BB de batería para respaldo del reloj.

Módulos de entradas y salidas digitales y analógicas del S71200.

Asimismo, se pueden acoplar diferentes módulos de señales al S71200 mediante módulos. Estos módulos incorporarán al PLC diferentes funciones dependiendo del tipo de módulo escogido:

• Módulos de entradas y salidas digitales.
• Módulos de entradas y salidas analógicas.
• Módulos RTD y Termopar.
• Módulo Maestro IO Link.

Módulos de comunicaciones para el PLC S7 1200.

Igualmente, podemos encontrar módulos de comunicación para el PLC S7 1200 así como procesadores de comunicaciones que añaden más posibilidades de conectividad para este modelo de autómata Siemens. Recuerda, estos módulos se conectan exclusivamente en la parte izquierda del PLC. Por lo tanto, podremos tener comunicaciones del tipo:

Conectividad PROFIBUS.

Conectividad RS232/RS485.

Modbus o USS.

Maestro AS-i.

Dimensiones de un PLC S7 1200 Siemens al detalle.

A continuación, te voy a mostrar de una forma muy detallada todas las dimensiones de un PLC S7 1200 para que puedas comprobar si este tipo de autómata se puede acoplar al cuadro eléctrico que vas a montar. Probablemente, en alguna ocasión has diseñado un cuadro eléctrico, pero no te ha quedado espacio suficiente para algún elemento y te ha tocado rediseñar el cuadro, ¿verdad? En cambio, si tienes esta tabla que te muestro a continuación con las medidas exactas, no tendrás problemas de diseño.

En la imagen anterior puedes comprobar las medidas de las CPU 211, de la CPU 1212 y CPU 1214. Todas estas CPU comparten una serie de medidas como puedes ver en la foto, sin embargo, existen otros dos modelos de CPU que tienen unas medidas algo diferentes, que te muestro en la siguiente imagen:

Por consiguiente, una vez conocemos el trazado de las medidas de cada modelo de CPU S7, podemos ver las longitudes exactas de cada una de las caras del autómata S7-1200, que te muestro en la siguiente tabla. Por ello, podrás utilizar estas medidas para saber si te cabe exactamente en tu cuadro eléctrico o debes de dejar más espacio libre.

Cómo se monta y desmonta un S7-1200.

Probablemente pienses que montar y desmontar un autómata es fácil, sin embargo, te voy a enseñar el montaje y desmontaje de un S7-1200 ya que tiene unas cuantas pestañas sensibles que debes saber utilizar. En primer lugar, hay que saber que cada CPU, cada módulo de expansión de entradas y salidas o cada módulo de comunicaciones irán montados sobre carril DIN. Por ello, tienen un clip en la parte abajo que debes expandir para poder insertar el módulo en el carril DIN y posteriormente, cuando esté en el carril, volver a contraer el clip.

Montar un módulo de señales adicionales en S71200.

Este proceso hay que realizarlo bien, de lo contrario podemos dañar los pines de conexión del módulo. En primer lugar, hay que quitar una tapa que tiene la CPU en el lateral, ahí es donde irá conectado el conector del módulo adicional. Seguidamente, hay que insertar el módulo adicional en el carril DIN, junto a la CPU. Por último, hay que juntarlos y desplazar la pestaña que tiene el módulo en su parte superior, con un destornillador, hasta que notes que se ha introducido el conector en la CPU.

Desmontar un módulo de señales adicionales en S71200.

En cambio, para desmontar un módulo de entradas y salidas adicionales de una CPU S71200 hay que invertir el proceso. Primero, con un destornillador hay que desplazar la pestaña que hay en la parte superior del módulo. Una vez desplazada, podemos extraer el clip del módulo que hay en la parte inferior para poder quitarlo del carril DIN. Por último, ya podremos quitar el módulo del carril.