s7-200 (1)

Prof.: A. C. MADEIRA

Nome:__________________________________________________________

Controlador Lgico Programvel

Rev. 4.0

Controle e Automao Industrial 2 S7-200 Siemens

O controlador programvel S7-200 faz parte dos CPs da linha Simatic "Siemens", destinado a aplicaes de pequeno porte nos processos industriais, tendo como vantagens: velocidade, versatilidade, baixo custo aliado

recursos de grandes CPs, tais como: operaes aritmticas, interrupes de software, etc.

Estes CPs so encontrados com diversas verses de CPU, permitindo mdulos de expanso digital e analgica.

O CLP Siemens S7-200 possui uma unidade central compacta de processamento (CPU) que rene:

A CPU propriamente dita que executa o programa e armazena dados.

As entradas digitais que monitoram sinais dos equipamentos de campo (tais como sensores e interruptores).

As sadas digitais que controlam bombas, motores e outros equipamentos dentro do processo.

A fonte 24Vcc que alimenta a CPU e os mdulos de expanso.

A CPU possui leds indicadores de status que propiciam indicao visual sobre o estado da CPU

(RUN, STOP ou SF) e a situao das I/O (entradas e sadas).

SF: Led Vermelho: indica falha no sistema (System Fault).

RUN: Led Verde: a CPU est em ciclo.

Stop: Led Amarelo: o CLP NO est rodando o programa.

Os mdulos de expanso permitem adicionar I/O digitais ou analgicas e so conectadas CPU, atravs de um BUS

conector

Possuem uma interface para conexo ponto a ponto. Isso permite troca de dados com dispositivos tais como:

impressoras, PCs, terminais de operao, leitoras de cdigo de barras e painel de operao ou outro CP. A interface pode ser livremente programada como um protocolo utilizando o cdigo ASCII.

Controle e Automao Industrial 3 S7-200 Siemens

O software de programao em ambiente Windows e oferece apresentao simplificada e ajuda contextual. Pode-

se escolher entre a programao em lista de instrues (STL) e diagrama de contatos (Ladder), opcionalmente pode

ter um programador porttil especialmente desenvolvido.

Controle e Automao Industrial 4 S7-200 Siemens

Tela do Software de Programao Step 7 MicroWIN

CPU 212

Alimentao Bornes de

Sada

Seletor de Modo

STOP/TERM/RUN Potencimetro

Analgico

Bornes de Entrada

Sada para Sensores DC 24 V / 180 mA

Interface de Programao

Controle e Automao Industrial 5 S7-200 Siemens

Identificao das Entradas: A CPU 212, objeto de nosso estudo possui 8 entradas digitais (24 VDC) designadas de I0.0 I0.7, dividas em dois grupos de 4 (1M e 2M).

Identificao das Sadas: A CPU 212 possui 6 sadas digitais a rel designadas de Q0.0 Q0.5, dividas em dois grupos (1L e 2L), podendo ser utilizados tanto e tenso alternada ( 24-240 V mximo de 2 A) ou contnua (24 V mximo de 2 A.).

Alimentao: em tenso alternada de 85 - 264 V / 47- 63 Hz), atravs dos bornes N e L1 mais condutor PE.

Indicaes atravs de LEDs: 8 leds de entrada, 6 leds de sada (ON - nvel lgico 1) alm de 3 leds de status do CP: STOP, RUN e SF

Fonte Interna: a fonte interna de 24 VCC e capacidade 180 mA, utilizada para alimentao das entradas, podendo ainda utilizar para a alimentao de sensores e/ou mdulos de expanso, desde que observada a capacidade da fonte.

CONEXES DOS TERMINAIS DE ENTRADA, SADA E ALIMENTAO.

CUIDADOS GERAIS DE INSTALAO

Os prximos itens referem-se as principais regras de carter geral de instalao.

Utilizam-se condutores de dimetros adequados para a intensidade do mdulo, aceita condutores de 0,5 mm

2 a 1,5 mm

2.

Controle e Automao Industrial 6 S7-200 Siemens

Utilize condutores com distncias mais curta possvel, (com cabo blindado mximo de 500m caso contrrio mximo de 300m).

Separe o cabo de corrente alternada e de corrente contnua de alta tenso e dos de comutao rpida dos cabos de baixa tenso.

Instale dispositivos de supresso de sobretenso adequados nos cabos sujeito a descargas atmosfricas.

Nenhuma alimentao externa dever ser aplicada a uma carga de sada em paralelo com uma sada de corrente contnua. Caso contrrio poder circular corrente inversa atravs da sada a menos que se instale um diodo de barreira.

O potencial de referncia da lgica da CPU a mesma que da conexo M da fonte de alimentao DC dos sensores.

As entradas e sadas analgicas no esto alienadas a lgica da CPU.

As sadas de rel, as sadas Ac e as entradas.

Funcionamento de Funcionamento

a) Inicializao

No momento em que o CLP ligado, ele executa uma srie de operaes pr-programadas, gravadas em seu

Programa Monitor.

Verifica o funcionamento eletrnico da CPU, memrias e circuitos auxiliares; Verifica a configurao interna e compara com os circuitos instalados;

Verifica o estado das chaves principais ( RUN / STOP , PROG, etc. );

Desativa todas as sadas;

Verifica a existncia de um programa de usurio;

Emite um aviso de erro, caso algum dos itens acima falhe.

b) Leitura das entradas e atualizao e das imagens

O CLP l o estados de cada uma das entradas, verificando se alguma foi acionada. Este processo chama-se Ciclo

de Varredura ou Scan e normalmente dura microssegundos (scan time).

Aps o Ciclo de Varredura, o CLP armazena os resultados obtidos em uma regio de memria chamada de

Memria Imagem das Entradas e Sadas. Ela recebe este nome por ser um espelho do estado das entradas e sadas. Esta memria ser consultada pelo CLP no decorrer do processamento do programa do usurio.

Controle e Automao Industrial 7 S7-200 Siemens

c) Programa

O CLP, ao executar o programa do usurio, aps consultar a Memria Imagem das Entradas, atualiza o estado da

Memria Imagem das Sadas, de acordo com as instrues definidas pelo usurio em seu programa.

d) Atualizao das sadas referidas imagem O CLP escreve o valor contido na Memria das Sadas, atualizando

as interfaces ou mdulos de sada. Inicia-se ento, um novo ciclo de varredura (etapa B).

Modos de Operao da CPU O modo de operao da CPU do CLP S7-200 definido pela chave seletora localizada na prpria CPU.

Modo RUN: programa rodando. No existe possibilidade de transferncia de um novo programa, nem a

modificao do que est rodando.

Modo STOP: o programa em execuo interrompido para que se possa realizar alguma alterao.

Modo TERM: possvel alterar o programa com este rodando, porm, na hora de fazer o download do programa

alterado, necessrio levar a CPU para STOP.

Protocolos:

Protocolo PPI (protocolo fsico = cabo) PPI um protocolo Mestre-Escravo. Neste protocolo, o mestre envia uma ordem e os escravos respondem. Os

escravos sempre esperam um comando do mestre. O S7-200 normalmente um escravo na rede. O limite

do protocolo PPI de 32 mestres em uma rede. Protocolo MPI (protocolo fsico = cabo)

MPI pode ser um protocolo Mestre-Mestre ou Mestre-Escravo. Se o dispositivo de destino um CLP S7-300,

ento a conexo Mestre-Mestre porque o S7-300 mestre na rede. Se o dispositivo de destino um CLP S7-200

CPU, ento a conexo ser Mestre-Escravo, porque os S7-200 so escravos na rede. Na conexo MPI outro mestre

no pode interferir.

Protocolo PROFIBUS (protocolo lgico = software de gerenciamento de rede) O protocolo de PROFIBUS projetado para comunicaes de alta velocidade com dispositivos de I/O distribudos

(I/O remoto). H muitos dispositivos PROFIBUS disponveis no mercado. Redes PROFIBUS

normalmente tm um mestre e vrios escravos. O mestre configurado para saber que tipos de escravos esto na

rede e seus endereos. O mestre escreve instrues nos escravos e l o feedback destes.

Cabos de Conexo

Podemos programar o CLP S7-200 utilizando um PC com o software Step7- Micro/Win instalado. A Siemens

prov dois meios fsicos para conectar o PC ao S7-200.

Conexo direta usando um cabo conversor PPI (interface ponto a ponto) Multi-Mestre. Carto CP (processador de comunicaes) com um cabo conversor MPI (interface multi ponto).

Controle e Automao Industrial 8 S7-200 Siemens

O cabo PPI o mais comum e econmico mtodo de comunicao entre a porta de comunicao 0 ou 1 do S7-200

e a porta de comunicao serial COM 1 ou COM 2 ou mesmo USB do PC. Ele tambm pode ser usado para

conectar outros equipamentos de comunicao ao S7-200. A extremidade do cabo PPI, que se conecta ao PC, RS-232 e est marcada PC.

A extremidade do cabo PPI, que se conecta ao S7-200, RS-485 e est marcada PPI.

Cabo de Comunicao entre PC e CLP -cabo PPI atual (8 chaves)

O cabo RS-232/PPI Multi-Master tem 8 Switches (chaves). Duas delas so usadas para configurar o cabo para

operao com o STEP 7 - Micro/WIN.

Se voc est conectando o cabo ao PC, selecione PPI mode (chave 5 = 1) e operao local (chave 6 = 0). Se voc

est conectando o cabo a um modem, selecione PPI mode (chave 5 =