En esta lección vas a aprender todo lo que debes saber sobre las entradas y salidas digitales en TIA Portal, cosas como que son, como direccionarlas en el programa y utilizarlas.
Pero antes de eso, decirte que para poder aprender programación de autómatas con mis formaciones verdaderamente exclusivas a la vez que rentables, solo las puedes adquirir a través de mis emails diarios.
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¿Qué son las entradas y salidas digitales en un PLC?
Las entradas digitales en un PLC "leen" el estado de elementos físicos tales como sensores capacitivos, sensores inductivos, botones o interruptores que aportan información al propio PLC de lo que está sucediendo en la instalación. Estos elementos físicos van cableados en las entradas digitales de los PLC, para que estos reciban las señales de dichas entradas, que, al tratarse de señales digitales, la información que los PLC reciben se tratan de estados lógicos, es decir, valores de 1 y 0.
Las salidas digitales en un PLC "escriben" el estado que deben tener elementos físicos tales como cintas transportadoras, bombas de NH3, leds, pistones... Estos elementos físicos van cableados a las salidas digitales del PLC, de tal forma que si por la salida digital salen 24V (en el programa el estado lógico sería 1), enciende el actuador. Si el estado lógico fuera 0, la salida digital sacaría 0 V y apagaría el actuador.
En resumidas cuentas, una entrada digital lee el estado de un sensor digital, es decir, 1 o 0 (un sensor que ha detectado caja o no), y una salida digital, en función de si se activa o no por programa, envía corriente o no al actuador para activarlo o desactivarlo (activar un motor o apagarlo)
¿Cuáles son y cuántas entradas y salidas tiene un PLC?
Es importante saber cuales son las entradas y salidas de un PLC, al mismo tiempo que cuantas tiene, y esto varia según la marca y el modelo, pero no es tan difícil, porque es muy intuitivo (está hecho pa' tontos, básicamente)
Decirte Pelecero, que concretamente con los PLC Siemens, hay PLC que traen consigo entradas y salidas digitales por defecto, y hay otros, que no, y es donde debes añadirle módulos de entradas y salidas, pero eso de los módulos te lo explicaré en la siguiente lección.
Si no me equivoco, todos los PLC S7-1200 traen consigo entradas y salidas digitales, sin embargo, con la gama S7-1500, hay algunos que si las tienen por defecto, y muchos otros que no.
Mira, ahora vas a ver por ti mismo como saber si un PLC lleva entradas y salidas digitales o no y cuántas, porque la mejor forma de aprender es hacer, tomar acción, así que manos a la obra.
Tranqui, que te lo voy a explicar paso a paso
Lo primero que vas a hacer para saber si un PLC Siemens trae consigo por defecto entradas y salidas digitales (y cuántas tiene) es ir a Agregar Dispositivo:
Ahora selecciona controladores SIMATIC S7-1200 y elige la CPU que quieras, la que más amor u odio le tengas. Yo para el ejemplo, he cogido la CPU 1212C AC/DC/Rly.
Por cierto, para que vayas aprendiendo cositas de más, la nomenclatura "AC/DC/Rly" significa que el PLC necesita como alimentación de entrada una fuente de alimentación 120/240V AC, su tensión de salida en las salidas es de 24V DC y las salidas digitales van con Relay.
Vamos, que la nomenclatura estándar sería "Alimentación entrada/Tensión salida/relé o no en salidas digitales"
Fíjate, el PLC que he seleccionado trae consigo por defecto 8 entradas digitales (8 Digital Inputs, DI8) y 6 salidas digitales (6 Digital Output, DO6). También trae 2 entradas analógicas (AI2), pero las analógicas las verás en otra lección.
Ahora vamos a hacer lo mismo para un S7-1500, en este caso se trata de una CPU 1515-2 PN:
¿Las ves? Yo tampoco.
Este PLC en concreto, no trae consigo entradas y salidas digitales, es decir, que para poder utilizarlo, necesitas si o si comprar, además, módulos de expansión de entradas y salidas digitales.
Si miras otros modelos de S7-1500 verás que algunos si que llevan entradas y salidas por defecto... Sí, cosas de Siemens.
Pero bueno, lo importante es que sepas cómo detectar si un PLC tiene por defecto entradas y salidas digitales y, en caso de llevar, cuantas tiene. Si vas a hacer un proyecto, lo primero es tener claro cuantas entradas y salidas vas a necesitar, y una vez sabido eso, ver que tipo de PLC necesitas, y ver si realmente necesitas comprar módulos extra de entradas y salidas.
Que no te pille el toro Pelecero, más vale plantear bien el proyecto antes de hacer nada, que más de una vez pasa que te quedas corto y tienes que comprar más módulos extra de entradas y salidas en el último momento...
...Luego resulta que no hay espacio suficiente en el cuadro eléctrico para más módulos y... En fin, problemas 🤣
Por cierto, se me olvidaba!
Para saber cuales son las entradas y salidas en un PLC de Siemens, primero agrégalo al proyecto:
Por defecto, te aparecerá esta ventana, denominada "Configuración de Dispositivo":
Bien, ahora ves al zoom de abajo y métele un 500% o cosa así, desplázate por la barra de navegación y enfoca el PLC:
Las que aparecen como DI, son entradas digitales, y las que aparecen como DQ, son salidas digitales. Te he marcado en rojo las DI y en amarillo las DQ:
Así es como descubres cuales son las entradas y salidas digitales de un PLC Siemens, además de saber cuantas tiene.
Es posible que en vez de %E y %A te aparezca %I y %Q, o al revés. No te preocupes, te lo explico luego, pero primero vamos al direccionamiento.
Direccionamiento de entradas y salidas en un PLC
Las entradas y salidas digitales en un PLC Siemens (prácticamente en todas las marcas de autómatas funciona igual) se direccionan normalmente por medio de bits, siendo %I o %E para entradas y %Q o %A para salidas, tal que:
- Entradas digitales: %E0.0, %E2.4, %E7.6, %E104.2 etc.
- Salidas digitales: %Q0.4, %Q7.1, %Q28.4, %Q165.3 etc.
Esto se puede ver al crear variables en un PLC, para esto abre la carpeta "Variables PLC" en tu TIA Portal, haz doble click en "Agregar tabla de variables" y pone el nombre que quieras a dicha tabla. Puedes hacer las variables directamente en la tabla de variables estándar, pero a mi me gusta tenerlo todo organizadito, y tu también deberías organizar tus variables!
Al crear variables prueba a asignarles diferentes direcciones de entradas y salidas como viste en el ejemplo anterior, tipo como te lo enseño ahora:
Decirte que cualquier byte de entrada o de salida, va desde la X.0 hasta la X.7 (%E11.0, %E11.1, %E11.2... %E11.7)
Bien, ya sabes como crear variables de entradas y salidas digitales en tu proyecto TIA Portal, ahora vas a aprender a cómo direccionarlas a las entradas y salidas físicas de tu autómata con TIA Portal
Hay dos maneras de asignar el direccionamiento de entradas y salidas al autómata, te explico primero una y luego la otra, aunque básicamente, es lo mismo.
Si pinchas en "Configuración de dispositivo", verás que te aparece la siguiente ventana, ventana la cual ya deberías conocer:
La parte que te interesa ahora es la de la derecha, la que pone "Vista general de dispositivos", donde aparecerá todo el hardware de tu proyecto, en este caso, solo tienes el PLC. Si te fijas, ahí tienes las entradas y salidas digitales:
Las direcciones que vienen por defecto son la 0, tanto para entradas como para salidas digitales, de tal forma que, conforme está configurado, tendrías:
- Entradas: %E0.0, %E0.1, %E0.2, %E0.3, %E0.4, %E0.5, %E0.6, %E0.7
- Salidas: %Q0.0, %Q0.1, %Q0.2, %Q0.3, %Q0.4, %Q0.5
Es posible que te estés preguntando "Pero Abel, porqué tengo salidas desde la %Q0.0 hasta la %Q0.5 si hace un momento dijiste que son 8 bits?
Fácil Pelecero, fíjate que este PLC tiene solo 6 salidas digitales, no tiene más!
De hecho, en la foto que tienes un poco más arriba lo puedes ver.
Bueno, imagina ahora que quieres poner en las entradas del PLC la dirección 26 y en las salidas la dirección 104, es decir:
- Entradas: %E26.0, %E26.1, %E26.2, %E26.3, %E26.4, %E26.5, %E26.6, %E26.7
- Salidas: %Q104.0, %Q104.1, %Q104.2, %Q104.3, %Q104.4, %Q104.5
Simplemente debes cambiar las direcciones de memoria, tal que así:
Si tenías variables creadas y direccionadas en la dirección 0 (u otra diferente a la actual), como tenía yo antes, te habrá salido la ventanita con el mensaje de si quieres modificar las direcciones de las variables existentes, lo lógico es decir que sí, es decir, "Reasignar variables con la nueva dirección del módulo":
Al hacerlo, tus variables de entrada y salida habrán cambiado la dirección automáticamente, como es mi caso. La %E0 ha cambiado por la %E26 y la %Q0 por la %Q104:
Fácil, ¿Verdad Pelecero? Pues voy a decirte ahora desde que otro sitio puedes cambiar las direcciones de entradas y salidas digitales, para que sepas más todavía 😉
Si vuelves a la ventana del PLC con la opción "Configuración de Dispositivo" que ya conoces, y le haces doble click al PLC (si, al dibujo del PLC), verás que te aparece una ventana de Propiedades del PLC con muchísimas opciones. Pincha en la opción de entradas y salidas y ve a "Direcciones E/S", desde ahí también puedes redireccionar tus entradas y salidas digitales:
Nemónicos en TIA Portal
Bueno Pelecero, quizá te estés preguntando que leches son los nemónicos en TIA Portal, pero realmente es muy fácil.
Primero déjame preguntarte... ¿Te pasa que en tu proyecto TIA Portal te aparecen las entradas como %E y las salidas como %A y en otros ordenadores ves que aparecen como %I y %Q? (o al revés)
Pues eso son los nemónicos! 🤣
En tu TIA Portal, ve a Opciones>>Configuración y fíjate que te aparece una opción llamada "Nemónicos", donde tus opciones son Alemán o Internacional:
Sí lo pones en Alemán, la nomenclatura será %E y %A, mientras que si lo pones en Internacional, será %I y %Q. Ninguna es mejor ni peor, simplemente es gustos colores. Como TIA Portal es un software de Siemens, es decir, de marca Alemana, pues tienen estas dos nomenclaturas.
Forzar Salidas en TIA Portal
Para forzar salidas en TIA Portal es muy fácil, y se puede hacer tanto en Online al PLC (sólo lo recomiendo para probar algo en manual y con cuidado) como en simulación con el PLCSIM.
Básicamente debes crearte una Tabla de observación y forzado, añadir ahí tus variables de salidas digitales deseadas y forzarlas a placer:
Bien.
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