El S7-200 es un PLC  o control lógico programable que se considera como un dispositivo dentro de la familia de las computadoras, se emplea en aplicaciones tanto industriales así como comerciales. Un PLC monitores entradas, realiza acciones de acuerdo a su programa y controla las salidas para automatizar un proceso o una maquina.

Estructura básica.

Un PLC consiste en módulos de entrada, una unidad central de procesamiento y módulos de salida. Los módulos de entrada aceptan una variedad de señales analógicas y digitales provenientes de diversos dispositivos de aplicación (sensores) y las convierte en señales lógicas que pueden ser utilizadas por la CPU. La CPU  realiza decisiones y ejecuta las acciones de control basadas en un programa de instrucciones que se encuentra en la memoria.

 

Los módulos de salida convierten las instrucciones de control provenientes de la CPU en señales analógicas o digitales que se pueden ser usadas por diferentes dispositivos (actuadores).

Un dispositivo de programación se usa para introducir las instrucciones deseadas, estas instrucciones determinan lo que va hacer el PLC para una entrada específica.

Una interface para el operador permite procesar la información, mostrar esta e introducir nuevas instrucciones.

 

 

 

 

 

 

Botones pulsadores (sensores) en este ejemplo, son conectados a la entrada de un PLC, se pueden usar para arrancar y detener un motor conectado al PLC a través del arrancador (actuador).

 

Control tradicional.

Antes de que existieran los PLCs muchas de estas funciones se resolvían solo por medio de contactores o relevadores de control, entonces para realizar alguna instalación se tenía que diseñar, seleccionar componentes y posteriormente colocarlos para ser alambrados para que funcionasen de manera específica, en caso de haber un error en la conexión de los cables, se tendrá que reconectar correctamente los elementos, además de que para alterar las funciones del circuito se necesitan colocar un número determinado de componentes nuevos y posiblemente volver a alambrar el circuito.

Control tradicional.

EL PLC.

Las mismas funciones y aun más complejas pueden ser realizadas por un PLC, las conexiones se efectúan a través del programa, el resto del alambrado se seguirá realizando aunque en menor escala. Las modificaciones del circuito así como la corrección de errores son más fáciles debido a que los cambios en el programa son bastante más sencillos de hacer.

Las ventajas que ofrece un control de este tipo son las siguientes:

tamaño pequeño en comparación con los circuitos totalmente alambrados.

Cambios y ajustes de funciones más fácil de hacer.

Central disponible para diagnostico.

Duplicación de operaciones más rápidas de realizar y con más exactitud.

Terminología

El lenguaje de un PLC consiste de manera común de una serie de términos algunos de los cuales son de uso en el PLC. Para entender ideas y conceptos de un PLC es necesario entender estos términos:

Sensor

Un dispositivo que convierte una condición física en una señal eléctrica para uso del PLC, los sensores están conectados a la entrada del controlados, un botón pulsador es un claro ejemplo de sensor que se  conecta a la entrada de un PLC. Una señal eléctrica se envía desde el botón hacia el PLC indicando la condición (cerrado/abierto) de los contactos del botón.

Actuadores

Actuadores convierten una señal electrica de un PLC a una señal física, estos están conectados a la salida del controlados. Un arrancados es un ejemplo de un actuados y dependiendo de la salida del PLC el arrancados comenzara a funcionar o se detendrá.

Una entrada discreta también se le llama entrada digital, y es una cantidad que puede presentar un estado de encendido/apagado.

Botones pulsadores, interruptores, selectores interruptores de límite, interruptores de proximidad son ejemplos de entradas discretas las cuales se conectan a las entradas digitales o discretas del PLC. En la condición encendido una entrada discreta se le puede designar como una lógica 1 o lógica alta, y en una condición de apagado se le puede llamar como lógica 0 o lógica baja.

Un botón  normalmente abierto se puede usar para el ejemplo siguiente: un lado del botón se conecta a la primera entrada del PLC, del otro lado de una fuente interna de poder de 24 VCC. Muchos de los PLCs necesitan de una fuente de poder por separado para alimentar las entradas. En estado abierto no existe voltaje en la entrada del PLC  (condición de apagado), cuando el botón es presionado, una alimentación de 24 VCC se aplica a la entrada del PLC (condición encendido).

 

Entradas analógicas

Una entrada analógica es una señal de entrada con magnitud continua, una señal análoga típica de entrada puede variar entre 0 y 20 mili amperes, 4 a 20 mili amperes o entre 0 y 10 volts. A continuación se muestra un ejemplo, un sensor de nivel monitores el nivel de líquido en un tanque. Dependiendo del nivel será la señal que el sensor mande al PLC.

Salidas discretas

Una salida discreta es un tipo de salida que puede tener un estado de encendido o apagado, solenoides, bobinas de contactores y lámparas son ejemplo de dispositivos actuadores conectados a salidas discretas. Las salidas discretas son también llamadas salidas digitales y un ejemplo de esto es cuando una lámpara puede ser encendida o apagada por una salida de este tipo.

Salidas analógicas

Una salida analógica es un tipo de señal que posee una magnitud constante puede ser tan simple como un nivel de 0 a 10VCC que mide o controla un medidor: ejemplos de esto son la velocidad, el peso y la temperatura. Una señal también se puede utilizar parea aplicaciones muy complejas como en un transductor electro-neumático que controla una válvula de control de flujo neumático.

La CPU

La unidad central de procesamiento CPU es un sistema microprocesador que contiene la memoria del sistema y es la parte de PLC que hace decisiones basadas en las instrucciones del programa que está contenido en la memoria. La CPU realiza funciones de relevador, contador, temporizador comparación de datos y operaciones de secuencia.

Lógica de escalera

El lenguaje lógico de escalera es un método de programación que se utiliza para programar un PLC, este emplea componentes para ensamblar los elementos utilizados en una línea del diagrama de escalera para describir y representar las conexiones eléctricas.

La línea vertical izquierda de un diagrama lógico de escalera, representa el conductor energizado, el elemento de salida o instrucción representa el neutro o camino de regreso al circuito.

La línea vertical derecha vertical, la cual representa el conductor de regreso en un diagrama de control se omite, el diagrama lógico se lee de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo, las ramas por lo general se conocen como redes. Una red puede tener diferentes elementos de control, pero una bobina de salida.

Lista de instrucciones (declaración)

Una declaración es una instrucción para el PLC, y una lista de esta instrucciones (STL) proporciona otra vista de un conjunto de instrucciones. Una comparación entre una lista de instrucciones mostrada abajo y el diagrama lógico mostrado anteriormente revela una estructura similar.

Programación

Un programa consiste en una o más instrucciones que realizaran una función, la programación de un PLC es simplemente la construcción de un conjunto de instrucciones, en el diagrama lógico anterior I0.0, I0.1 y Q0.0 representa la primera combinación de instrucciones, en este ejemplo si las entradas I0.0 e I0.1 son energizadas el relevador de salidas Q0.0 se energiza. Las entradas podrían ser interruptores, botones pulsadores. I0.4, I0.5 y Q0.1 representan la segunda combinación de instrucciones, si cualquier de las entradas I0.4 e I0.5 están energizadas, el relevados de salida Q0.1 se energiza. El conjunto completo de instrucciones almacenadas en un PLC se le llama programa.

Rastreo

El programa en un PLC se ejecuta como parte de un proceso repetitivo que se le llama rastreo, el rastreo de un PLC comienza en la CPU que lee el estatus de las entradas y salidas.

El programa de aplicación se ejecuta utilizando el estatus de las entradas y una vez que el programa se completa, la CPU realiza un diagnostico interno y una tarea de comunicación.

El ciclo de rastreo termina actualizando las salidas, entonces comenzara el nuevo ciclo. El tiempo de duración del ciclo depende del número de entradas /salidas y la cantidad de comunicaciones entre ellas.

 

 

 

El software

El software es cualquier información en una determinada forma en que pueda ser utilizada por una computadora o un PLC, este incluye las instrucciones o programa que controla el hardware.

El hardware

El hardware es el equipo físico que va a ser uso del software para funcionar, el PLC, el dispositivo de programación, y el cable de conexión son ejemplo de esto.

 

 

 

 

Memoria

Para almacenar el programa se necesita la memoria, que normalmente cuando nos referimos a ella lo hacemos en kilobytes y aunque hablar de kilo implica 1000 unidades, en una computadora es realmente 1024, esto es debido a que el sistema de números binarios es realmente 102=1024. Esto significa 1024bits, 1024bytes o 1024 palabras dependiendo del tipo de memoria.

 

 

 

 

 

 

RAM o memoria de acceso aleatorio, es la memoria en donde se encuentran los datos que pueden ser acezados directamente desde cualquier dirección, los datos pueden ser escritos y leídos desde la memoria. Se usa para almacenaje temporal de información, ya que es volátil, esto significa que cuando se apaga la información se pierde. Para evitar que esto suceda se utiliza una batería como soporte.

ROM o memoria de solo lectura, es la memoria en donde se puede leer información pero no se puede escribir, este tipo de memoria es usado para proteger información o programas de un borrado accidental. La ROM no es volátil esto significa que el programa esto significa que el programa no perderá datos durante una desconexión, la ROM almacena programas que definen las capacidades del PLC.

EPROM o memoria borrable, programable de solo lectura, proporciona un cierto nivel de seguridad contra cambios no autorizados o involuntarios del programa, las EPROM son diseñadas para que se puedan leer de ellas pero no pueden ser alteradas fácilmente. Para cambiar datos de una memoria de este tipo se necesitan métodos especiales.

 

AUTÓMATAS PROGRAMABLES

(PLC)

EL PLC.

El controlador lógico programable (o programable logic control) es un cerebro de control especializado en el manejo de entradas y salidas. Su programación es muy básica y se basa en diagramas de contactores de modo similar a los circuitos electromecánicos o bien, en el algebra booleana.

PARA QUE SIRVE.

La flexibilidad y capacidad en manejo de señal, así como su relativo bajo costo ha permitido que los PLC´s se hagan comunes en la industria. Al no existir un lenguaje de programación ,  sino una serie de reglas lógicas, aumenta  su flexibilidad pudiéndose lograr desde controles  simples hasta muy complejos, de ahí que su abanico de aplicaciones sea tan extenso. Es útil prácticamente en cualquier proceso  industrial.

COMO ESTA CONSTITUIDO.

De modo básico un PLC consiste en una  ALU (unidad aritmética Lógica), que se encarga  de comparar el modulo de entrada y la memoria en la que se graba el programa; cuando el programa coincide con las condiciones de entrada activa las salidas especificadas en la memoria, modificando el bloque de salidas. Obviamente , este es solo un bosquejo de su arquitectura.

Los actuales PLC´s incluyen  un sinnúmero de funciones mas,  y aunque su arquitectura  y componentes han sido sustituidos por otros de mayor potencia en cuanto análisis, la estructura básica ha cambiado poco; por otro lado, salvo esas nuevas funciones de nivel avanzado , mucho de la programación sique igual.

COMO FUNCIONA

El PLC compara sus entradas con su memoria (donde guarda el programa) para alterar las salidas según corresponda. Sin embargo, no todas las entradas/salidas necesitan ser físicas; el PLC es capaz de usar salidas internas (es decir, electrónicamente presentes , pero intangibles). Que a su vez pueden ser tomadas como entradas. Pero de ello se ahondara mas adelante( ver banderas).

El PLC se encarga solo de la etapa de control, fuera del PLC debe considerarse que se requiere de una interface  para adaptar las señales del PLC al proceso y viceversa, ya que el PLC tan solo trabaja con señales lógicas (usualmente de  24 Volts).

Limitaciones.

Debe tenerse encuentra que se requiere de unja etapa de interface, y que las señales que van a trabajar, son comúnmente lógicas. Así mismo. Las salidas se deben trabajar del mismo modo, y debe tenerse en cuenta el numero máximo de entradas y salidas que el PLC pueda manejar.

Comúnmente los PLC están construidos de tal modo que se pueden agregar módulos de entradas y salidas aumentando el numero máximo , sin embargo, aun el numero máximo de estos módulos es finito.

El proceso de la señal del PLC es enteramente lógica , es decir, una señal  puede ser procesada como una señal booleana, y no puede ser amplificada, codificada o algún otro proceso similar  aunque existen módulos especiales para poder trabajar señales analógicas.

INTERFACES.

Un PLC ordinario trabaja con señales de corriente continua de 24v, así mismo, sus entradas trabajan con el mismo voltaje: la corriente máxima no es muy alta, ya que  esta dedicada a control; puede, por ejemplo , activar electroválvulas o relevadores, pero  no puede, por ejemplo, encender un motor. Debe de incluirse una etapa de interface a  fin de proteger el PLC, y también a fin de proveer la energía necesaria para llevar acabo el proceso.

En este apartado no se dan datos técnicos del PLC, debido a que cada modelo tiene sus prestaciones que no necesariamente son iguales, ni de modelo a modelo, y menos de marca a marca.

Otro detalle que debe tenerse en cuenta, es que algunos bloques de entradas y salidas están configurados para trabajar en modo PNP, mientras que otros están configurados como NPN,. Esto es importante para evitar quemar uno de estos bloques o bien, por el mero hecho de utilizar correctamente el PLC.

LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN.

Un PLC utiliza uno o varios lenguajes de programación. Hoy en día existen tres generales, que son ; listado de instrucciones, funciones lógicas y diagrama de escalera.El sistema de listado de instrucciones es un modo de expresar porciones de programa en un lenguaje similar al ensamblador, la ventaja de este lenguaje  es que permite el uso de instrucciones avanzadas para manejo de datos; sin embargo, la sintaxis cambia ligeramente entre marcas.

 

 

 

El sistema de funciones lógicas resulta ser cómodo para aquellos que an trabajado circuitos combinatorios, ya que las instrucciones de PLC están expresadas mediante compuertas lógicas( AND, OR , NAND , NOR,  XOR  etc.)

Finalmente, el sistema por diagrama de escalera es el lenguaje de PC universal; tiene de su lado que es muy cómodo monitorear  fragmentos de programa y resulta casi intuitivo en lo que a programación se refiere.

 

 

 

 

 

Dada la universalidad de este lenguaje , será al que nos avoquemos mas en estas notas de programación.

Procedimientos de Programación  en PLC.

Existen infinidad de procedimientos para la programación en PLC, sin embargo, lejos de exponer en estas notas alguno de ellos, se plantea el explicar la lógica de trabajo de PLC con vistas a que sea el propio programador el que con experiencia y practica defina su propio procedimiento en un sistema cuya lógica de programación es el algebra booleana en su mas primitiva  raíz.

Diagrama de escalera.

Funciones básicas

Para  entender el modulo en que funciona un diagrama a de escalera, es necesario tener un conocimiento básico de  circuitos eléctricos . En ese mismo tren de ideas, establezcamos que un circuito eléctrico básico esta formado por tres elementos, una batería ,un interruptor y una carga..

 

Realicemos algunos cambios de simbología para aproximarnos a la simbología del PLC.

 

 

Como puede apreciarse , a pesar de la representación horizontal , seguimos trabajando con circuitos básicos.

Para este circuito en particular, al presionar e botón (y tanto por cerrar el contacto) se permite a  la energía fluir hasta la bobina, activándola . Para ese efecto, consideramos el 1 como como conmutado y el 0 como abierto. Obviamos del mismo modo el segmento posterior a la bobina, pues la bobina será siempre el  ultimo elemento del escalón.

Función lógica “NO”

Deberíamos recordar que los interruptores pueden tener dos estados básicos; normalmente abiertos (NA), o normalmente cerrados (NC).

En este caso de un botón de timbre se trata de un interruptor normalmente abierto; conmuta en cuanto es presionado. En el caso de un botón NC, su estado natural es cerrar el circuito ; si se presiona, su cambio de estado será abierto. Es muy  importante  notar que la negación puede encontrarse tanto en el contacto, como en el botón que la activa; incluso en ambos. Su simbología es un contacto normal con una línea diagonal atravesándolo:

 

Función  lógica “O”

Ahora bien, si en lugar de colocar los interruptores uno a continuación  de otro, los ponemos en paralelo, tendremos una función lógica O

 

 

 

 

En este circuito , no importa cual de los dos interruptores presionemos, o si presionamos los dos; con uno de ellos es suficiente para encender la lámpara. Esta es la función lógica O. por  supuesto, si no presionamos ninguno de los dos interruptores, la lámpara no encenderá.

 

Función lógica “Y”

Si en un circuito básico en lugar de un solo interruptor ponemos dos, uno  a continuación del otro tendremos una función logia “Y”

 

 

 

 

En este circuito, si (y solo si) se presionan ambos interruptores, la lámpara se enciende . En el momento en que cualquiera de los deje de ser presionado, la salida se des energiza  sin importar el estado del otro interruptor.

lógica de trabajo.

Para poder comprender el modo en que trabaja un PLC, debemos remitirnos a contactores eléctricos. En este tipo de conexiones, un a bobina ( o relevador ) esta ligada  a contactores normalmente abiertos y normalmente cerrados (usualmente dos y dos)

Así, cuando la bobina se activa, los contactores cambian su estado. Los abiertos de cierran y los cerrados se abren.

 

Debe quedar muy claro que el que un contacto este activado o desactivado no influye en su representación grafica, es decir, si pasa energía por un contacto, no se cambia su dibujo a uno cerrado. Estos cambios deben mantenerse en mente mientras se programa, pero no debe cambiarse gráficamente..

 

Así , pues una escalera típica podría expresarse con la siguiente figura (la línea punteada representa el gobierno de la bobina sobre los contactores; por supuesto, no aparece en el programa):

 

Para el caso de un PLC, podemos considerar la misma situación , salvo que siendo que el programa  es un acomodo de señales eléctricas , no hay ninguna necesidad de cablear, ni tampoco  una limitante en cuanto al numero de contactores, ya sean estos abiertos, o cerrados.

 

Así, cuando nosotros registramos una escalera, equivale a cablear relevadores; por supuesto, los únicos elementos que debemos cablear son los de entrada y salida. Esto será una sola vez, no importando cuantas veces sean llamados en un programa.

Del mismo modo, un a bobina puede tener tantos contactores como se requiera; siendo locaciones de memoria, podemos decir, en la practica, no se acaban.

 

Podemos deducir de aquí algunas convenciones de programación. Estas convenciones no son obligatorias, sin embargo, son universales a todos los PLC, por lo que se recomienda ampliamente seguirlas :

 

· El ultimo elemento  de todo escalón debe ser siempre una bobina.

· Cada escalón puede tener tantas ramas como necesite, pero solo una bobina

· Una bobina llamada en un escalón no puede ser llamada en otro (esto no incluye contactores derivados de una bobina).

Estas convenciones son pensadas en la base a su universalidad; el software de programación de una marca puede permitir el brincar una u otra pero en general, todos los software de todas las marcas funcionaran  bajo las anteriores convenciones.

Además de ello, es mas fácil dar mantenimiento o monitoreo a un programa siguiendo estas convenciones.

Conexiones externas al PLC.

Si observamos una escalera, notaremos que las direcciones de entrada carecen de una bobina que las controle. Esto se  debe  a que se obvia el bloque físico en el bloque de programa, del mismo modo que se obvia el bloque físico de la salida.

Aquí debemos diferenciar entonces la parte real de la parte del programa. Las entradas tienen repercusión en el programa, el programa analiza los datos, los ajusta, y posteriormente afecta al bloque físico de salidas, en imagen, un diagrama como el siguiente:

 

Para efectos de programación obviamos los bloques de entrada y salida, y nos enfocamos directamente al programa.

Esto no significa que deba descuidarse esta parte. Debemos recortar que el PLC es solo un cerebro y para hacer funcionar correctamente un sistema, debemos realizar una conexión con los elementos y/o la interface de modo seguro y confiable.

Es de hacer notar que, aunque en el dibujo aparece como si las entradas/salidas fueran conectadas directamente al PLC, esto no es del todo correcto; usualmente, la conexión se realiza por medio de opto acopladores para las entradas, y por medio de relevadores para las salidas.

Por supuesto, aunque aquí manejamos las entradas como simples interruptores, podemos colocar foto celdas, trough beams, datos de otros sistemas, etc y por las salidas, podemos colocar lámparas electroválvulas, datos hacia otros sistemas, etc. Siempre con el cuidado de mantener una interface segura.

OTROS ELEMENTOS.

Además  de los contactores y salidas, existen otra serie de elementos para la programación del PLC, estos elementos varían de marca a marca, pero en general los podemos englobar en tres categorías: temporizadores, contadores y banderas

Temporizadores.

En general, los podemos dividir en dos categorías: retardo  al apagado y al retardo al encendido. Los temporizadores trabajan como una salida; al igual que las salidas convencionales; su estado puede ser ligado a contactores.

Existen dos tipos básicos de temporizadores, el primero es conocido como ON delay (retardo al cierre), el segundo es un temporizador OFF Delay ( retardo a la apertura).

 

Temporizador On Delay (retardo al cierre).

Se utiliza en  los casos en que una señal debe estar presente durante cierto tiempo antes de activar un efecto.

En este caso, el botón A esta habilitado al temporizador T a su vez, un contador ligado a esta  salida ( el temporizador se comporta como cualquier otra salida ) activa la lámpara X. el temporizador esta programado para esperar 3 segundos antes de activarse.

A la salida X conectamos un LED con fines de monitorear el temporizador.

 

 

 

 

Nótese: que el temporizador debe recibir continuamente la entrada en alto antes de que a su vez activar su salida; del mismo modo. Al ser suspendida la entrada, el temporizador se apaga.

 

Temporizador OFF Delay (retardo a la apertura).

Se utiliza en los casos en que  un solo pulso debe hacerse durar por algún tiempo antes de que se apague.

Se utiliza el mismo arreglo de ejemplo anterior.

En esta caso particular tenemos que al presionar el botón A inmediatamente se activa la salidaX; al soltar el botón , pasaran 3 segundos antes de que se apague  la señal.

 

En ningún caso de temporizador aquí  estudiado trabaja una cuanta acumulativa, es decir, si se tiene un temporizador ON Delay de 3 segundos, y se presiona el botón  por  2.5  segundo s, y después se suelta, el temporizador necesitara en una segunda ocasión, que el botón sea presionado los tres segundos completos, no solo el 0.5 segundos restante. Así pues, no hay acumulación en la cuenta.

 

CONTADORES

Los contadores funcionan como una salida común , salvo que para que se activen , se requiere de un numero de pulsos previos, es decir, si tuviéramos el contador precedido por un contactor conectado a un botón, necesitaríamos presionar el botón tantas veces como el contador tenga programado antes de que se active.

El contador registra el numero de pulsos de entrada (botón A) . Sin importar su duración . Una vez que se llega a l numero preseteado  en este ejemplo , 6 pulsos ) el contador  (cont ) se activa y mantiene su estado hasta que el reseteo correspondiente  (botón B alcanza un valor verdadero.

 

Nótese que hemos usado nuevamente una salida X para monitorear al contador. Esto implica que el contador se trata como cualquier bobina en lo que ligar contadores se refiere

 

Memorias.

Existen salidas que cumplen con todas las funciones de una salida, pero son únicamente internas pueden usarse  ligando su estado a un contactor, pero no se puede conectarse nada físicamente a ellas, pues son únicamente de tipo interno . Son también llamadas Bits de memoria o bien Banderas.

Estas bobinas  “virtuales” permiten  todos los  tipos  de manejo  de una  bobina cualquiera, excepto el de conexión exterior. Al igual que un temporizador o un contador, las memorias solo pueden ser usadas dentro del programa y no hay modo de relacionarlas con la conexión física.

 Arreglos comunes para PLC

A pesar de que el PLC usa un sistema muy simple de programación enteramente basado en lógica booleana y no existen estructuras o herramientas elaboradas (como en  caso de otros lenguajes de programación las instrucciones IF, GOTO, WHILE, etc) , existen arreglos comunes muy útiles que pueden ser reducidos a procedimientos típicos que pueden ser ajustados de acuerdo a lo que el problema particular requiera. 

Enclavamiento.

Un botón de entrada (A) es ligado a una bobina de salida (X), hasta aquí , el presionar el botón implica activar la salida; sin embargo, tan pronto soltemos el botón, se apaga la salida.

 

 

 

Si saltamos el pulso de disparo (botón A) con función OR derivada de la misma salida tendremos que al presionar A, X se activa, activando por tanto el contactor X, habilitándose así aunque A se apague.

 

 

 

El ultimo paso seria incluir un contactor cerrado (botón B) entre esta función OR y la salida, de este modo, al activar  ese contactor se abre  el circuito apagando la salida y por tanto, abriendo el contactor X, lo que implica desenclavar el sistema.

 

 

 

 

En resumen: un enclavamiento se usa para mantener el estado de una salida indefinidamente. La idea es brincar el pulso de disparo con la salida misma e incluir un contactor que sirva como para.

Nótese que esta función debe ser normalmente cerrado , ya sea por el contactor o bien por el botón.

Un caso típico en el uso de este arreglo es el de un control de paro y arranque  de seguridad

Umbral de tiempo

Un umbral de tiempo que consiste en generar u pulso de disparo, para que un cierto tiempo después ocurra un efecto.

Primeramente colocamos un boton A a un temporizador OFF Delay (Ta) que nos dara el tiempo total de la función ( en este caso, 15 segundos)

 

 

 

 

 

Después, con esta base de tiempo alimentarnos a un temporizador ON Delay (Tb); su cuenta será el valor aproximado de tiempo de espera ( en esta caso, 12 segundos.

 

 

 

 

Finalmente al segundo temporizador (Tb) ligamos la salida, que será la del efecto (x). También colocamos un contactor A negado al temporizador  ON Delay, de este modo aseguramos que el Temporizador ON Delay comience a contar solo hasta que el pulso de disparo se apague .

 

 

 

 

En resumen: A es el pulso de disparo; Ta es el tiempo total del sistema. Tb es el tiempo de espera, y la diferencia de Ta-Tb es el tiempo del efecto.

En este caso particular:

· presionamos A, Ta se enciende (pero no cuenta).

· Soltamos A; Ta comienza a contar , Tb comienza a contar.

· Ta alimenta por 12 segundos a Tb,  X se activa con Tb.

· Al pasar otros 3 segundos (para completar los 15 de Ta), Ta se apaga , apagando también Tb; X estuvo encendido estos 3 segundos.

 

 

 

 

 

 

 

TEMPORIZADORES BIESTABLES.

Un arreglo biestable nos permite generar un pulso cada determinado tiempo; ambos, el pulso y la espera, son de duración regulable.

Este arreglo funciona sin necesidad de un pulso de disparo, aunque por su puesto, puede ser condicionado por una habilitación externa.

 

 

 

 

 

 

Se coloca un contador negado de un temporizador OFF Delay (Tb) alimentado a un temporizador ON Delay, así continuamente estará alimentado .

Se coloca después un contador ligado del temporizador ON delay (Ta)

Alimentando al temporizador OFF delay; cada que el temporizador ON delay llegue a su cuenta, diparara al off delay que estará activo  durante su cuenta, dejanbdo de alimentar al ON Delay; asi creamos un efecto reciproco. Finalmente ligamos la salida X al temporizador OFF Delay.

Este arreglo activa la salida durante (Ta) seguidos, con un tiempo de espera de Tb segundos.

Para este caso particular, la salida X se enciende durante 3 segundos, siendo la duración total del ciclo de 8 segundos (*)

 

 

Como puede  intuirse, este arreglo de temporizadores puede ajustarse de modo tal que  se tengan no solo dos , sino tres o mas temporizadores formando una onda con mas de dos etapas para lograr un sistema triestable, o del numero necesario de pasos.

 

Para esta coso particular, X se enciende 3 segundos. Ta pronto se apaga X, se enciende Y por 3 segundos antes de volver a encender X y repetir el ciclo.

 

FUNCIONES PREVIAS

En algunos programas necesitamos  realizar funciones aun antes de iniciar el programa principal. Estas funciones normalmente se realizan una sola vez antes de comenzar el programa y o vuelven a realizarse hasta que el PLC es apagado y encendido nuevamente.

Comenzamos por establecer un temporizador ON Delay alimentado a una señal siempre presente. Algunos PLC´s permiten enviar con línea directa, como allen Bradley (caso derecho), en otros casos, como Siemens, hay que usar un contactor sin bobina presente, es decir, usar por ejemplo M1 como contador sin que haya una bobina M1, así aseguramos que siempre esta presente la señal de disparo. El contactor debe ser negado para cumplir su cometido (caso izquierdo)

 

Finalmente, toda función inicial a trabajar debe de ser habilitada por el contactor negado en cuestión, asi, el contador comenzara a contar tan pronto sea encendido; si habilita negado, mientras este en 0 habilitara las funciones iniciales; una vez que se active ( en esta caso particular, 3 segundos después)

No se desactivara hasta que no sea apagado el PLC. Como esta negado, no habilitara ninguna función inicial una vez pasados los 3 segundos iniciales.

Un caso típico seria el revisar en una prensa, que ningún botón este presionado al encendido: la revisión durara apenas unos segundos y no será usada nuevamente  el PLC. Las entradas A, B y C son los botones de la prensa, la salida X activa una alarma enclavada independientemente.

De acuerdo al siguiente circuito, al arrancar el PLC M1 esta en = ( y asi será siempre, pues no tiene bobina), por tanto, permite a T1 contar (por tres segundos).

En estos primeros 3 segundos, mientras T1 cuenta, se encuentra apagado, por tanto habilita ya sea a A, B o C, para activar X, que es el disparador de una alarma externa.

Tan pronto pasen los 3 segundos, T1 se activa, deshabilitando a A, B o C, permitiendo el trabajo normal, Dado que no hay bobina M1, y que el contactor esta negado, este estado se mantendrá mientras el PLC esta encendido.

 

Finalmente

Como puede notarse, estos arreglos comunes no son propiamente estructuras de programación, si no mas bien arreglos prácticos que se ajustan a cada proceso a trabajar. No debe tomarse por sigido ninguno de los presentados, pues están muy lejos de serlo, son simplemente nociones de estructuras con PLC.

 

 

 

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