Simular en TIA Portal con PLCSIM: prueba código sin un PLC

Simular en TIA Portal con PLCSIM significa ejecutar tu programa de PLC Siemens en un controlador de mentira dentro de tu PC, en lugar de uno real. Así prueban los ingenieros el código antes de que llegue el hardware, y es una forma de practicar sin tener un controlador propio.

Siemens te da dos caminos principales, S7-PLCSIM y S7-PLCSIM Advanced, y cada uno apunta a un trabajo distinto. Esta guía explica qué hace cada uno, qué no puede hacer, qué revisar sobre las licencias y cómo practicar código de Siemens si no tienes TIA Portal.

Se limita a lo que dice la propia documentación de Siemens, con todas las fuentes enlazadas al final. Las versiones cambian a menudo, así que si algo importa para tu proyecto, revisa la ayuda de la versión exacta que usas.

Qué significa simular en TIA Portal con PLCSIM

TIA Portal es el software de ingeniería de Siemens. Dentro de él, STEP 7 es donde configuras un controlador como un S7-1200 o un S7-1500 y escribes su programa en SCL, LAD, FBD o GRAPH.

Normalmente descargarías ese programa a un controlador real por un cable de red. Al simular, lo descargas a un software que se comporta como el controlador. Después puedes ponerte en línea, ver cómo cambian tus variables y comprobar que tu lógica hace lo que querías, todo sin una sola pieza de hardware.

Lo clave es recordar que lo que se simula es el controlador, no la máquina. Más abajo vuelves a esto, porque es la mayor sorpresa para la mayoría.

S7-PLCSIM: la opción de todos los días

S7-PLCSIM es el simulador en el que piensa casi todo el mundo cuando habla de simular en TIA Portal. Según la ayuda de Siemens, una vez instalado, la opción Iniciar simulación aparece en STEP 7 para cualquier dispositivo que PLCSIM pueda simular. El PLC simulado recibe su configuración de hardware y su programa desde tu proyecto con una descarga normal, igual que uno real.

En la práctica, el flujo de trabajo es este.

1. Escribe y compila tu programa en STEP 7 como siempre.
2. Selecciona el controlador y elige Iniciar simulación. PLCSIM abre un PLC simulado.
3. Descarga tu proyecto al controlador simulado.
4. Ponte en línea y usa una tabla de observación para ver tus variables. Para cambiar entradas, usa una tabla SIM en PLCSIM.

La ayuda actual de Siemens indica soporte para controladores S7-1500, S7-1200 y ET 200SP, entre otros. Qué controladores y versiones de firmware se cubren exactamente depende de la versión de PLCSIM, así que revisa la lista antes de confiar en ella para un proyecto antiguo.

Lo que PLCSIM no hace

PLCSIM es muy útil, pero conviene conocer sus límites antes de empezar.

• No hay máquina. Cuando tu código abre la válvula de llenado, nada se llena. Tú te conviertes en la máquina y cambias valores de entrada a mano en una tabla SIM para hacer como que un tanque está lleno o que un sensor vio una botella. PLCSIM también puede reproducir una secuencia, una lista de cambios de entrada en momentos fijos, pero una secuencia sigue al reloj, no a tus salidas. Para una regla suelta, está bien. Para un proceso que tiene que reaccionar a tu código, se vuelve pesado y es fácil pasar cosas por alto.
• Algunas funciones tecnológicas no se simulan. Por ejemplo, el archivo readme de PLCSIM V20 de Siemens dice que no admite la simulación de los objetos tecnológicos de control de movimiento del S7-1500. El readme de cada versión lista lo que falta.
• Es una herramienta de prueba, no un reemplazo del hardware real. Las tarjetas de entrada reales, las redes y los equipos de campo no forman parte de la simulación, así que algunas cosas solo se pueden comprobar con el equipo real.

S7-PLCSIM Advanced: para trabajos más grandes

S7-PLCSIM Advanced es un producto aparte, pensado para pruebas más serias. Siemens lo describe como una forma de probar, depurar y optimizar programas de control con gemelos digitales. Crea controladores virtuales S7-1500 y ET 200SP en tu PC y reproduce el comportamiento de un controlador real, incluidas las funciones de comunicación, de seguridad y de servidor web.

También tiene una interfaz de programación, así que otro software puede conectarse al controlador virtual y manejar sus entradas y salidas. Eso es lo que lo hace útil para la puesta en marcha virtual, donde un modelo de la máquina habla con el controlador virtual como si fuera la planta real.

Hay algunos límites que conviene conocer.

• No simula el S7-1200. Para eso necesitas el S7-PLCSIM estándar.
• No simula sistemas de bus de campo como PROFINET IO y PROFIBUS DP, según su manual de funciones.
• Tiene licencia aparte de STEP 7.

Agregar un proceso para probar

Si quieres que tu controlador simulado tenga algo realista que controlar, necesitas un modelo del proceso. La herramienta de Siemens para esto es SIMIT, una plataforma de simulación para probar proyectos de automatización, hacer la puesta en marcha de forma virtual y formar operadores antes de que una planta arranque. Siemens publica una guía de primeros pasos que combina PLCSIM Advanced, SIMIT y NX Mechatronics Concept Designer justo para este tipo de puesta en marcha virtual.

Para un proyecto grande, es una inversión sensata. Para alguien que está aprendiendo, es mucho software y muchas licencias solo para ver cómo se llena un tanque.

Qué revisar sobre las licencias

Esta es la parte que más confunde, y ha cambiado entre versiones de TIA Portal, así que no hay una respuesta sencilla. Unas pocas preguntas te llevan a la correcta.

• ¿Qué STEP 7 tienes? Siemens vende STEP 7 Basic, que llama un subconjunto con precio ajustado, y el más completo STEP 7 Professional. Revisa qué controladores admite tu edición.
• ¿PLCSIM viene incluido en tu licencia? Mira el alcance del suministro de tu versión exacta o pregunta a tu distribuidor de Siemens.
• ¿De verdad necesitas PLCSIM Advanced? Si solo quieres probar lógica para un S7-1500, el PLCSIM estándar puede alcanzar. Advanced vale lo que cuesta cuando otro software tiene que conectarse al controlador virtual.

Si te dieron una licencia de prueba o de kit de inicio, revisa cuánto dura antes de planificar un curso de estudio alrededor de ella.

Practicar código de Siemens sin TIA Portal

Si estás aprendiendo y no tienes TIA Portal, o quieres algo realista para que tu código lo controle, hay otro camino.

PLC Gym funciona en el navegador. Puedes escribir en los cuatro lenguajes de Siemens que admite, SCL, LAD, FBD y GRAPH, y ejecutar tu programa contra un proceso 3D que funciona, en lugar de una tabla de observación. Un tanque se llena de verdad. Una bomba se va deteniendo de verdad. Después, pruebas automáticas revisan cada regla del trabajo.

Es justo decir lo que no es. No es TIA Portal, y la referencia de lenguajes de PLC Gym lista lo que supone y en qué se diferencia del software real. Es un lugar para aprender y practicar la lógica, para que cuando te sientes frente a TIA Portal el código sea la parte fácil.

Y si ya tienes SCL escrito en TIA Portal, no hace falta que lo vuelvas a teclear. Usa Generar fuente a partir de bloques para guardarlo como un archivo .scl y luego prueba tu código de PLC en una de las máquinas 3D de PLC Gym. PLC Gym relaciona tus variables con los botones, sensores y salidas de la máquina, y tú pulsas Ejecutar.

Si quieres probarlo, estos son buenos primeros pasos:

• La primera misión te pone a escribir tu primera línea y a ver cómo responde un tanque.
• El escalado de señales convierte la lectura en bruto de un sensor en un nivel que puedes usar, en FBD.
• La secuencia por lotes lleva un proceso por cuatro fases en GRAPH o SFC.

La formación en PLC Siemens de PLC Gym pone todo eso en orden, desde tu primer escaneo hasta secuencias completas.

¿Cuál deberías usar?

Esta es la versión simple.

1. Estás aprendiendo la lógica. Un simulador en el navegador con un proceso integrado es la forma más rápida de ver causa y efecto.
2. Estás aprendiendo TIA Portal en sí. Usa TIA Portal con S7-PLCSIM, para acostumbrarte a los menús y al flujo de trabajo reales.
3. Estás probando un proyecto real antes de ir a planta. Usa PLCSIM para tu controlador y firmware exactos, y prueba todas las reglas que puedas.
4. Estás haciendo una puesta en marcha virtual. Mira PLCSIM Advanced con un modelo del proceso como SIMIT.

Si quieres ver el panorama completo de cómo se diferencian emuladores y simuladores, incluidas las opciones de Rockwell, la guía de emuladores de PLC lo explica. Y si el texto estructurado es nuevo para ti, la guía de texto estructurado está escrita pensando en SCL de Siemens.

Fuentes

• S7-PLCSIM help, Siemens
• S7-PLCSIM V20 readme, Siemens
• S7-PLCSIM Advanced, Siemens
• S7-PLCSIM Advanced function manual, Siemens
• STEP 7 in the TIA Portal, Siemens
• SIMIT, Siemens
• Virtual commissioning of machines with S7-PLCSIM Advanced, SIMIT and NX MCD: getting started, Siemens