Manuel Álvarcz P ulido
Titulo de la obr a Controladores lógicos
Autor: Manuel Álurez Pulido
Co<"dinaoor Edilor iol: Ca r l•• r.,." uls u Cl ~ 1l
e Reservados lodos los derechos de publicación, reproducción. préstamo. a lquiler o cualquier otra forma de cesión de l uso de este ejempla r de la presente edición espa~ola por MARCOMBO. S.A, 2004 Gran Via de les Corts Calalanes, 5Q4 08001 Barcelona
Quedan 'i ,guro, amenle pmhihidos, sin la aUlnri1.adón esoril a de los lilulare. del ''C opyri,ghl' ', bajo IIIS san.iones es labkcidas en la. Iey<'!!, la rcprn de 1. lJ ni611 Eum[>C'l .
A mi¡ nietos Cadea, D(fllidy NÚ'o/áJ
Prólogo "UII o .pelta es llque!queJa ha wlIlrlido lodo! /0," errores pnsib/e.rm
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",,,leda HU!)' conovtu".
Nid! f lel/lik Di/Pis Boln: ririm D,mil
Así de finiría yo al autor de es te libro, a quien me honra presentar. Cuando una persona ha dedicado tod a Sil vida :1 la docencia e n Inst itutos, a la Em presa co mo Técnico, y se atreve a publicar su quinto libro so bre un campo muy específico de la Tecno logía. no ca be duda de que nos encon tramos ante un EX PERTO. Y. en verdad, no es fácil en p leno siglo XX I convertirse en espec ialista cua ndo, ni siquiera tras la Revolució n Industrial, el ho mbre había asistido a un devenir de descubrimiento s y aplicacion es prácticas de l calibre de las c¡uc hoy nos invaden. La evolución de las Cienc ias Matemáticas, Físicas r Químicas r su posterior aplicac ión li la Ingen iería ha conducido a un panornma científico- técnico en el que resulta muy dificil ser EX PERTO. El grado de dedicació n a la form ación de los pro fesion ales ha aleanzado una dim ensión 'lue necesita de ést os para ilustrar en manua les lo apren dido en muchos anos. As¡ nace "Controladores Ló gicos", de Mllnucl l\ l"a rez Pulido, con la finalidad de con vcrtirse en un doc ume nto imp rescindi ble como obra de consulta y manual de referencia, dirigido a estudian tes, técnicos de empresas, ingen iero s r pro fesionales del manten imien to. Este lib ro, escrito con un enfoque didáctico, y desde un nivel asequible a todos, descri be inicialmente el dispo si tivo , sus funcion es básicas )' espec iales, así como el uso r ma nejo, con numerosos ejemp los pr ácti co s, l]lle ilustran al profano y, a la vez, especializan III iniciado. D e es ta for ma, d e la mano histórica de Siemc ns y O mron E lectronics, S.A . encontramos sus aplicaciones en las últimas tecnologías, incluida In Demótica.
Co mo amigo y compañero le deseo tod a la suerte necesaria para que este libro , como los publicados anteriormente, acaben sien do cita bibliog ráfica o bligada de quienes entren en contacto con la au tomatización de m áquinas eléctricas, elec trónicas r procesos industriales. ¡\!ttlllfel Aado / j(f/lál/((~ rII Q
Dlldor
VII
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RllIlIOJ
/límim l ndesniat Q/límka /IIII/Jfillim
Introducción Hoy en día, la form ación continua, tanto desde el punto de vista del reciclaje como de la adqui sición de nue vos cono cimientos, es una auténtica realidad en el mundo tan cambiante de la industria , de tal man era que aquel que no sigue p ermanentemente informado so bre la evo lución normal de la técnica, está llamado a qued ar desfa sado en el sector de su profesión. La enseñanza tradicional, sup one un gran problema para las empresas en general, pero en particular para las pequeñas y medianas empresas. Por ello, la adquisición de nuevos conoc imientos tecnológicos debe de realizarse a través de cursos específicos o de la amplia informaci ón de los equipos, con preferencia para los que contengan la tecnología disponibl e en su empresa, para llegar a co nocer sus máquinas aún más. Una de estas nuevas tecnologías son los co ntroladores lógicos con funcion es lógicas espe cíficas en el equipo y con diagramas de contactos. El sistema tradicional qu e se ha utilizado de sde los inicios de la aut omatización son los llamados módulos lógicos . E ntre las empresas pion eras en la fabricación de estos equipos encontramos Siemen s, qu e en el año 1996 lanza el controlador lógico LaG O. Po steriormente, otras empresas de reconocido prestigio en el campo de la automatización han seguido el camino iniciado por Siemens, confirmando el auge que están tomando los contro lado res lógicos, tanto con funciones lógicas específicas como co n diagrama s de contactos. Ni qu e decir tiene que los co ntrolado res lógicos con diagramas de con tactos son mucho más fáciles pa ra el ins talador novel, no muy experime ntado en las funciones lógicas ni en los autómatas programables de gama media. Este tipo de controlado res le son muy familiares po r acercarse m ás a sus conocimien tos técnicos. Es tos equipos, conce bidos inicialmente para satisfacer las necesidades del mundo de la do mó tica, se han po sicionado como un element o casi imp rescindible en la industria, de tal manera que muchas de las máqu inas los incorporan en sus cuadros de automatización. G eneralment e, en IX
aquéllas que no precisan de un automatismo excesivamente complejo, pasando a ser en la actualidad equipos casi imprescindibles en: •
Dornótica.
•
Maquinaria y equipos industriales de complejidad media.
•
Invernaderos industriales.
•
Comercio y grandes almacenes.
En definitiva, es un equipo que, ya hoy, está marcando una revolución en el campo de la maniobra de cuadros eléctricos por su altas prestaciones, su bajo coste y su simplicidad, dado que no necesita consola de programación ni un Pe. La programación y parametrización puede realizarse desde el frontal del equipo, utilizando las teclas que incorpora y pudiendo visualizar así, a través del display, todas las funciones. En definitiva, todos los proyectos de la industria pueden programarse utilizando exclusivamente los dedos, aunque también pueden programarse con la ayuda de un pe bajo Windo\Vs, utilizando un software específico. Por todo ello, este libro está dedicado a todos aquellos que pretenden ponerse al día en los conocimientos de una herramienta tan imprescindible hoy, como son los controladores lógicos, ya sean con funciones lógicas específicas o con diagramas de contactos, y que por unas u otras razones no han podido afrontar su puesta al día hasta este momento: •
Profesionales de la industria (ingenieros técnicos y superiores, jefes de mantenimiento, encargados de planta, etc ...) a los que hoy les resulta imprescindible aprender controladores lógicos, ya que éstos han entrado en sus empresas y no son capaces de seguir la evolución normal de su empresa si no se ponen al día en esta técnica.
•
y en general a todos aquellos a los que su vida profesional está,
o pueda estar en un futuro, vinculada con esta técnica (profesores de Ciclos Formativos, electricistas de mantenimiento y de montajes industriales).
x
Por último, no puedo dejar de omitir un agradecimiento sincero a todas aquellas personas que de alguna manera han contribuido a hacer posible este trabajo. Especialmente, a José Rivera del Departamento comercial de la empresa Siemens por su incondicional ayuda y a Manuel Rodríguez Melchor, Director Técnico de la empresa J+D Extremadura, que con la santa paciencia que le caracteriza me aclaró algunos conceptos. Asimismo, agradecer también a la empresa OMRON ELECTRONICS la facilidad prestada en todo cuanto necesité.
El autor
XI
índice lX
Introducción
1.
Los controladores lógicos 1
¿Qué son? ¿Para qué se utilizan? Las venta jas de los controladores lógicos La constitución de un controlador lógico Conexiones
2.
Funciones específicas en los controladores lógicos Las funciones básicas
7
•
~fun~nY~N~ La func ión O (OR)
• • • •
La función Inverso (NOI) La función Y Negada (NAND) La función O Negado (NOR) La función O Exclusivo (XOR)
•
3.
7 9 10 11 12 13
Ejemplos prácticos de funciones básicas E jemp los prácticos de funciones básicas
4.
2 3 3 4
17
Funciones especiales Funciones especiales Temporizador de retardo a la conexión Temporizador de retardo a la desconexión Temporizador de retardo a la co nexión y a la desconexión Relé de impulsos Relé con aurorretención Relé con activación memorizada Relé de activación por contacto permanente Relé de activación por impulso
XII
21 21 24 26 29 31
34 36 38
Interru ptor de alumb rado para escalera Tem po rizado r cíclico Contador de maniobras Contador de horas Tem po rizado r semanal Tem po rizador anu al Pulsador de confort G ene rador de impulsos asíncrono Ge nerador aleatorio Textos de aviso Dis criminador para frecuencias Dis crimi nador analógico E jemplos prácticos de entradas analógicas Comparado r ana lógico
5.
41 43
47 49 53
56
58 61
62 64
67 70
69
Uso y manejo de un controlador lógico Programación Moverse por un m ódulo lógico E jecu tar un programa Borrar un programa com pleto Borrar varios bloques con secu tivos Borrar un bloque aislado Insertar un bloque Modifi car un bloque Paramctrizaci ón
6.
39
71 72 81 81 83
85 87 88 89
Entradas y salidas • • • •
Entradas digitales Canales de en trada E ntradas analógicas Conexiones de las en tradas analógicas
93 93 94 94 95
• •
Ganancia Offset
97 97
Se ñales de entrada
XIII
•
Conexión de detectores Dispositivos de dos Dispositivos de tres Señales de salida • Salidas analógicas • Salidas digitales Salidas a relé • Canales de salidas • Conexiones de salidas a • Conexiones de salidas a Controladores lógicos sin display
7.
hilos hilos
101 101 102
102 102 relé transistor
102 103
104
Marcas , Memorias y Bus ASI
107
Marcas Memorias de programas Bus ASI
8.
99 99 100
108
1109
Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales • • • • • • • • • •
Obtener una salida con Entrada NA Obtener una salida siempre activada con la entrada normalmente abierta. salida siempre activada con una entrada normalmente activada Inversor de giro pasando por paro (2 variantes) Inversor de giro sin pasar por paro Mesa semiautomática Obtener 3 salidas con 4 entradas bajo de terminadas condiciones Obtener 3 salidas con 1 entrada Control de un semáforo con una secuencia verde -amarilla-rojo Co ntrol de un semáforo con una secuencia verde-verde/amarillo-rojo XIV
113 114 115 116 120 121 123 125 127 129
• • • • • •
13 1
Accionamien to de moto r con desconexió n temporizada
132
Accionamiento de moto r con descon ex ión temporizada al pulsar paro
133
Arranque de motor en conexión de estrella-triángulo
134
Arranque e invers ión de motor en conexión estrella-t riá ngu lo
136
Arranque de motor en co nexión est rellatriángu lo! resistencia- tr iángulo
139
•
Control d e ve hícu los en un p arking
•
Activación de Hsalidas con 3 en tradas
14.) 144
•
Control del accionami ent o del cristal d e un coche
146
• •
• •
• • •
9.
Accionamiento d e motor con re tra so a la pue sta en march a
Accionamiento de motor con y sin mnnrcnimicnro Marcha secuencial de d os m o tor es !'. . larch a de motor con 3 boyas Arranque de m o tor median te resistencias es rat óricas
148 [49
IS 1 IS.1
Arranque e inversión de motor media nte restsrenctas es ta r óricas
ISS
Arran qu e de m o to r mediante auto transformador
159
Arranque e inversión de moto r mediante au rot ransformador
1(¡ 1
Funciones básicas 167
Fun cion es básica s:
•
167
La fun ció n AN D
xv
• •
• •
• 10.
La función O R
1(¡H
La La La La
ló 9
función inverso (NC Jl) función y negada (NAN D) fun ción O llegado (N O R) función () exclusivo (XO R)
177
Funciones especiales Tempori zadores Temporizador de retardo a la co nexió n Temporizad or de retardo a 1:1 des conexión Relé de retardo a la co nex ió n y de sconexión Relé de impulsos Temporizado r pOl" imp ulso s de entrad a Relé co n aurorrercnción Temporizador de rete nción a la co nex ión Relé de activación memori zada Relé de acti vación por contacto permanente Automático pa ta alumbrado de escalera Temporizador cíclico Co n tador d e maniobras Tem porizador se mana l T em porizador calendario Mensaje d e aviso Compa rador ana lógi ol
12.
172 l7J
Ejemplos prácticos de problemas combinatorios Ejemp los prá cti co s d e problemas comb ina torios
11.
1711
179 180 1H2 184 185 186 188 189 191 192 194 19 5 197 199 20 1 203 20{¡
Manejo de un co ntrol ador lógico con diagramas P rogramación Pr ogramación de las salidas Selecció n de idioma Selecció n de fech a y hora Ejt.'Cutar un prog ram a Borrar un programa co m pleto XVI
2 11
2 19 222 224 225 22(j
Borrar un a determinada instrucción Dibujar líneas de conexión Cambiar tiempos de tempo rizadores Cambiar valores en contadores Monitorización Modificar instrucciones Insertar instrucciones Insertar una línea n ueva Interruptores de teclas B Paramcrrizar Sistema Hexadecimal
13.
14.
22H 229 229 2.10
230 231
232 2.H
235 236
Entradas y salidas con diagramas de contactos Señales de entra da • Canales de en trada • Entradas ana lógicas • Conexión de las entradas analógicas Se ñales de salida
237 237 238 242 242
• Canales de salida • Co nexiones de salida a relé Controlador es lógicos sin display
243 243 244
Marcas y memo rias Marcas Memorias de programas
15.
227
245 246
Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales • Obtener una salida con entrada NA 249 • • • • •
Obtener una salida siem pre activa con una entrada norma lmente abierta. Salida siempre activada con una entrada norma lmente cerrada Inversor de giro pasa nd o pot paro Inversor de giro motor sin pasar por paro Mesa semiautomática XV II
250 251 252 254
256
• • • • •
• • • • • • • • •
• •
• • •
O btener .) salidas con 4 entradas bajo determinadas condiciones Obtener 3 salidas con una entrada Control de UIl semáforo con la secuencia verde-a ma rillo- rojo Control de un semáforo con una secuencia verde-verde lama ril 10-1"Oj o Accionamiento de motor co n retraso a la puesta en marcha Accionamien to de motor con desconexión temporizada Accionamien to de moto r con des conexión temporizada al pu lsar paro A rranque de m o to r en conexión es tre lla-trián gu!o
258 259
260 261 263
264
265 266
Arranque e inversión de motor en conexión estrella-triángulo Arranque de motor en conexión estrellatriángulo/resistencia-triá ngu lo Control de vehículos en un parking Activación de 8 sa lidas con 3 entradas Control del accionamiento del cristal de un coche Accionamiento de un motor con y sin mantenimiento March a secuencial de dos motores Marc ha d e un moto r con 3 boyas Arranque de motor med ian te resistencias cs rar óricas Arranque e inversión de motor mediante resistencias r-statortcas Arranq ue de motor m ediante au rorransformador XVIII
2(lR
271 275 276 '277 27()
2RO 2g 1 28., 2H5 2H9
1. Los controladores lógicos
1.
Los controladores lógicos
¿Qué son? Un co ntrolador lógico es aquel qu e realiza funciones lógicas, combinacionales y secue nciales, mediante la programación adec uada introducida a través de las teclas qu e disp one el equipo en su fron tal o con la ayuda de un pe (con el sot fware específico bajo Windows) . Encontramos dos grandes division es para la clasificación de los controlador es lógicos: • •
Los con troladores lógicos con fun ciones lógicas definidas en el equ ipo. Lo s controladores lógicos con diagram as de contacto.
Las siguientes figu ras 1 y 2 nos muest ran el aspec to externo de dos co ntrolado res lógicos de distin tas empresas, un o con funciones lógicas y el otro con diagrama s de co ntac to.
F ig u ra 1: Un controlador lógico con funciones l ógicas defini das;
LOGO (cortesía de la C;lS II SIEl\fE NS).
1
Contro ladores lógicos
Fig ura 2: Un controlador lógico con diagrama de contactos; ZEN (cortesía de la casa OMRON ELECTRON ICS) .
¿Para qué se utilizan? Lo s controlador es lógicos se utilizan, como elementos básicos y de contro l, p ara realizar automatizaciones de una complejidad media en: • • • •
2
D em ótica: para el control del alumbrado, told os, pe rsianas, mecanismos de segu ridad, etc. Máqu inas y equipos indu striales. Invernaderos industriale s. y un largo etcétera, donde la auto m atización de mecanismos juega un papel mu y imp ortante (ver la figura 3).
1. Los co ntroladores lógicos
Figu ra 3: Algunas de las aplicaciones de los co ntrolado res lógicos (cortesía de la casa StEl\m NS)
Las ventajas de los controladores lógicos •
Una automatización relativamente eco nó mica.
•
Una comp lejidad relativam ente sencilla.
•
Pe rmit e la gra bación, co pia e impresión de programa s, ya sea desde un pe o desde los módulos de memor ia.
•
D isponen de salida a un relé con una gran capacidad de co rte.
•
El man tenimient o es nu lo.
•
Prot ección de! programa de usuario.
La constitución de un controlador lógico Los controladores lógicos, tratados co mo elementos principales y sm pro fun dizar en eleme nt os qu e no vienen al caso y desde e! punto de vista del usuario que lo va a utili zar y man ejar, están compuestos de : • • •
Fuente de alimen tación. Unidad de operación y visualización. E ntradas y salidas.
• •
CPU . Inter faz para la co nexión a PC y módulos de programa.
3
Controladores lógicos
Las figura s 4 y S, muest ran lo s distintos elementos que com ponen un controlador lógico . Un o co n fu nciones lógicas y el otro co n diagr ama de con tac tos. Entradas
,-
Alimtlntac:lón
t>ispray
o o
o O O O
c:::=J •
D
....
~ ... ~ DO
Conexión pal"G pe o pal"G modulos de pl"Ggl"Gmas Teclos
o o o o o o o o Salidas
Píg . 4: Elemen tos principales de un con tro lado r lógico con funcion es lógicas. A.liml nt at ión
En'l"lIdGS
Display
• ,
, >C
";
SalidllS
Fig. S: E lementos principales de un co ntrolador lógico con diagrama de contactos.
Conexiones Las cone xiones llue tiene n que realiza r lo s us uar ios so n:
4
1. Los controladores lógicos
•
La alimen tació n.
•
Las en tradas.
•
Las salidas.
En los ejem plos de las figu ras 6 y 7 se considera un eq uipo con alimcnta ción a 220 vo ltios y con salida a relé, tanto en el caso de funciones lógicas como con diagrama de contactos.
+-..-
220 -,-V-,-"
UN
11121314
'13
Q4
Cucl!"Iuie r ten,:i&n
Figura 6: Conexiones a realizar en un controlador lógico co n funcione s lógicas.
5
Controladores lóg icos
~ ••~.•;;,.~;t",,:ml!1lrrrrn ltfiXí) lUC t AR·A
CiJ ¡' I ~
•
o
Figura 7: Co nexiones a realizar cn un controlador lógico con diagrama de cont actos .
6
2. Funciones especí ficas en los controladores lógicos
2.
Funciones específicas en los controladores lógicos
En este capítulo sólo trataremos los controlado res lógicos qu c dispon en de funciones específicas incluida s en el equipo . Una función es un bloque que realiza una misión esp ecifica, como es el caso de las funciones AN D, G R, etc. que co nectan distintas entradas en serie, paralelo , las temporiza, cuenta, etc ... Los módulos lógicos disponen de los siguientes tipo s de funcio nes: • •
Las funcion es básicas generales. Las funciones especiales.
La funciones básicas E ntre las funciones básicas encontramos las siguientes funcion es:
• • • • • •
AN O. O Ro N OT. NAN O . NOR. XOR.
La función Y (ANO) Se den omina una fun ción Y cuando al activar TODAS las entradas se activa la salida. La tabla de la verdad muestra los distintos estados qu e pueden tomar las entradas }' las salidas.
7
Controladores lógicos
ENTRADAS 11 O O O O
12
1 1 1 1
O O
SALIDAS 13 O 1 O 1 O 1 O 1
O O 1 1
1 1
Q1
O O O O O O O 1
En lógica cableada, una función Y se representa como se indica en la figura 8.
F ig ur a 8: La rep resentación de una función Y en lógica cab leada.
La figura 9, muestra co mo se representa en controladores lógicos, una función Y.
"~
12 13
Ql
Figur a 9: La repre sen tación de una fu nción Y en controladores lógicos.
8
2. Funciones especificas en los controladores lógicos
La función O (OR) Se de nomina una función O cuando al activar CUALQ UI ERA de las entradas se activa la salida. La tabla de la verdad muestra los distintos estados que pueden tom ar las entradas y las salidas.
11 O O O O 1 1 1 1
12 O O 1 1 O O 1 1
I3
Ql
O 1 O I O 1 O I
O 1 1 1 1 1 1 1
En lógica cableada, una función O se representa como se aprecia en la figura 10.
I:t=n Figura 10: La representa ción de una función O en lógica cableada. La figura 11 muestra como se representa, en co ntroladores lógicos, una función O .
9
Controladores lógicos
I1Ékl
12 I3
Ql
Figura 11: La representación de una función O en controladores lógicos.
La función Inverso (NOT) E sta fun ción permite co nvertir una entrada, normalme nte cerrada en un a de abier ta, o vicevers a. E n l ógi ca cableada, para obtener una función Inverso, se tiene que recurrir a un rel é, tal y co mo aparece en la figura 2.
KP '
KlC p
Ql
Figu ra 12: La representación de una función INVERSO en lógica cableada. Es importan te recordar que todos los sím bolos siempre se represe ntan en estado de reposo. En los controladores lógicos, la fun ción Inv erso se representa co mo aparece en la figura 13.
Figu ra 13: La representación de una función INVERSO en contro ladores lógicos. 10
2. Funciones especlñcas en los controladores lógicos
E n la tabla de la verdad se observa qu e cuando la entrada 11 es "O" la salida es "1 " Yviceversa.
Q!
11
o
1
o
1
La función Y Negada (NANO) En la función Y NEGADA la salida es " 1" siempre que no estén accionadas, al m ismo tiempo, las tres entradas 1I - 12 - 13. La tab la de la verdad muestra las características de esta función. 11 O O O O 1 1 1 1
12 O O 1 1 O O 1 1
I3 O
Q!
O
1 1 1 1 1 1 1
1
O
! O 1
O 1
La figura 14 es la representación del esquema, en lógica cableada . Debe-
mos observar qu e son tres los interruptores, normalmente cerrado s, conectados en paralelo .
- r-
Ql <)
Figura 14: El esquema de una función Y NEGADA en lógica cableada. 11
Controlado res lóg icos
La función Y N EGADA se repres en ta, en co ntro ladores lógicos, tal }' como lo indica la figura 15.
Il=rk I2
I9
q1
F igu ra 15: La repre sentación de una función Y NEG ADA en controladores lógicos.
La función O Negado (NOR) En la función O NEGADO la salida es "1 ", siempre que no se encuentre acciona da alguna de las entradas 11 - 12 - 13. La tabla de la verdad de la función O NEGADO muestra las características de esta función.
11 O O O O 1 1 1 1
12 O O 1 1 O O 1 1
13 O 1 O 1 O 1 O 1
Ql 1 O O O O O O O
La figura 16 representa el esquema en lógica cableada de esta función. De bemos observar que son tres los interruptores, no rma lmente cerra dos, co nectados en serie.
12
2. Funciones especificas en los controladores lógicos
Figura 16: El esquema de una función O NEGADO en lógica cableada. La función O NEGADO se representa, en controlado res lógico s, co mo aparece en la figura 17.
IlEk1 12 13
Q1
Figura 17: La representación de una función O NEGADO en controladores lógicos.
La función O Exclusivo (XOR) Para comprender las características de esta función debem os observar la tabla de la verdad de la misma. La salida se activa cuando las dos entr adas tienen estados di feren tes.
11 O O 1 1
Tabla d e la Verdad 12 O 1 O 1
Q! O 1 1
O
La función O EXCLUS IVO en lógica cableada, es equivalen te al esqu ema de una lámp ara con mutada clásica, representada en la figura 18. 13
Con troladores lógicos
11
12
QI
Figura 18: El esquema de una función O EXCLUSIVO en lógica cableada. E n co ntroladores lógicos, esta función se represent a co mo apa rece en la
figuro 19.
"R I2-LkQ1 Fig ura 19: La representación esquemática, en controladores lógicos,
de una fu nción O EXCLUSIVO . Cada función general dispone de 3 en tradas. E n el caso de precisar más entradas tendríamos que utilizar otra función y asociarlas de ma nera ade cuada. En las figuras 20 y 21 se muestran dos ejemp los de fun cio nes O e Y con más de J entradas. Las entradas no utilizadas se las debe denominar X, dando por supuesto que es un "1" .
14
2. Funciones especificas en los controladores lógicos
B02
"
r;¡
I2 13
14
BOl
>[
~ >[
~Q1
x
X
Ql
X
Figura 20: La función O co n más de cuatro entrada s. Observar que las entradas no utilizadas se las deno mina X.
T
"1 I2
13
1 1
14'1
B02
"
-~
12 - &
~
13
14 X X
&
~
X
Q1
&
~
Figura 21: La función Y con más de cuatro entradas. Observar que lag entradas no utilizadas se lag denomina X.
15
3. Ejemplos prácticos de funciones básicas
3.
Ejemplos prácticos de funciones básicas
A continuación trataremos distintos ejemplos combinato rios y secuenciales para poder familiarizarnos con las distintas funciones básicas. Podemos ob servar que los ejemplos incluyen el esquema gráfico en lógica cableada y en controladores lógicos, para así pod er relacionar, de una manera más clara, el sistema tradicional y el empleado en los módulos lógicos. El primer ejemp lo que vamo s a tratar está comp uesto por una función O y una fun ción Y. En él podemos observ ar que ambos esquemas son iguales en cuanto a las condiciones de funcio namien to, la diferenc ia radica en el material utilizado (Fig. 22).
T
T
"P '; t Ql
Il
'2
B02
>1
X
ra X
BOl & Q1
Figura 22: Las funciones básicas O e Y asociadas.
El siguiente ejemplo está compuesto por una función O y una función y asociadas en serie. Éstas, a su vez, están asociadas en serie con una nueva función O (r ig. 23).
17
Controladores lógicos
1
"p
t
BOl
"
12
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X
"h "
"
r-;:
" "
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BOl ~
X
BO'
& -úQ1 ~
>[ X
F igura 23: Las funcion es O e Y aso ciadas en serie y en par alelo en lógica cableada y en controlador es lógicos.
El ejemplo siguiente quizás no tenga una aplicación pr áctica muy definida, pero es de gran utilidad para ir cogiendo experiencia en el diseño de circuitas utilizando co ntroladores lógicos (Fig. 24).
l
"h
U D '±" "
Q1
18
17
r
3. Ejemplos prácticos de funciones básicas
BOZ
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"
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I1
>1
x Figura 24: La asociación de funciones O e Y, en lógica cableada y en controladores lógicos.
El siguiente ejemplo trata un pro blema secuencial biestab le, es decir, la salida no só lo dep ende del estado de las entradas en un moment o determinado, sino que también dep ende del estad o que tomen las distintas fun cione s despué s de haber accionado las distintas entra das. D ebemos observar qu e se utilizan p ulsador es en lugar de los interru ptores utilizados hasta el m om ento.
En la siguiente figura (Fig. 25), se muestra un clásico ejemplo biestab le, co noci do en el mgo! e/id!ico como Marcha-Parada.
BOZ
11 Q1
>1
X-LJ--
"
BOl
--i &
IZ
" ,------"
Q1
Ql
Figura 25: Ejemplo de un problema secuencial biestable.
19
4. Funciones espe ciales
4.
Funciones especiales
Entendemos por funcio nes especiales aquellas qu e realiza n tareas definidas
y que no son combinacio nales, como po r ejemp lo un contador, un tem pori zad or , texto, etc...
Función de temporizador de retardo a la conexión Es ta fun ción es el equiva lente al clásico temporizador utilizado en lógica cableada, cuyo símbo lo se represent a en la siguiente figura.
Figura 26: Representación gráfica, en lógica cableada, de un temporizador con retardo a la conexión. E n controlado res lógicos, esta función se representa como indica la figura 27.
Entr.d. Tlempo
E ntrada Tiempo
Q
j j[ l Q
Inicio de la tem porización T iemp o de temporización Salida temporizada
Figura 21: Representación gráfica, en controladores lógicos, de la función de temporizador con retardo a la conexión. El funcionamiento de esta fun ción es el siguiente: 21
Controladores lógicos
Cuando la entrada es "1" comienza la ternporrzacron con el tiempo prefijado en tiempo. Una vez transcurrido el tiempo, la salida Q se activa }' permanece activada mientras la entrada se ma ntenga en " 1". En el momento que la entrada pasa a "O" se desactiva la salida Q de forma instantánea. Si la entrada pasa de "1" a "O" antes de haber transcurrido el tiempo prefijado, éste se repone otra vez a O }' así, al vo lver a pasar la entrada a " 1" comienza el tiempo desde O otra vez . E l diagrama de funcionamiento de esta función, se representa en la figur a siguiente (Fig. 28). -
-
-
- - -
EnwadG
QI-+----1 T T-IFigura 28: El diagrama de funcionamiento de la función temporizador con retardo a la conexión.
Ejemplo práctico de esta función En este ejemp lo, se trata de ob tener una salida transcurrido un cierto periodo de tiempo después de activar la entrada (Fig. 29).
BOl
I1iDl
5"~1
11- Entrada Ql- Salid a Figu ra 29: Esquema del ejemplo de salida temporizada a la conexión.
22
4 . Funciones especiales
Las disti ntas co nexio nes que deben efectuars e en las en trada s y las salidas se indican en las figuras 30 y 31.
220
v.
• UN
I
I~
I
I
I
Figura 30: Esquema de las conexiones a efectuar en las entradas.
220
v.
(9
Figura 31: Esquema de las conexiones a efectuar en las salidas. La secuencia de func ionamiento de es te ejemplo es la siguiente: •
Se activa la entrada 11.
•
E mp ieza la temp orización .
•
T errnina la tem porización.
•
Se activa la salida Q 1.
•
La salida perman ece activada hasta qu e no se desactiva la entrada 11.
•
Al desactivar la entrada se produce una desca tivaci ón instantánea de la salida Q 1.
•
El sistema queda preparado para com enzar otra vez la temporización .
23
Co ntroladores lógicos
Función de temporizador de retardo a la desconexión Esta función es la equivalente al temporizador con retar do a la desconex ión, utilizada en lógica cableada . Su símbo lo es el rep resen tado en la siguiente figu ra (Fig. 32).
-+- -)-~ Fig . 32: La representación gráfica de una función de temporización con retardo a la desconexión. Al utilizar controladores lógicos para su rep resentación, la función se representa como lo indica la Fig. 33.
· ·m
E·... Reset
Tiempo
fl
Q
Entrada ~ Inicio de la temporizaci ón Rese t - Co nmu ta la salida a O y reserea el tiempo T - Tiempo de temporización Q - Salida temp orizada Fig. 33: Representación gráfica, en contro ladores lógicos, de una función de temporización con retardo a la desconexión. El diagra ma de funcionamien to es el represent ado en la figu ra 34. El funcio namiento de es ta función es co mo sigue: •
24
Al pasar la entrada de O a 1 se activa, de forma instantánea, la salida Q y comienza la tempo rización, tiempo p refijado co n el parám etr o T . Al finalizar este tiempo, la salida Q se desa ctiva pasando a O.
4. Funciones especiales
Ent1"ada
-j-+-_,
RlIIsllltf-.........
I '
Q .-+-
T
----1.
+_
T
---L
Figura 34: Diagrama de funcionamiento de la función de retardo a la desconexión .
•
Si durante el tiemp o de temp orización se activa la entrada Reset, la salida Q se desactiva y el tiempo se repone a O.
•
La aplicación típica de este ejemplo es el clásico automático de la luz de la escalera.
Ejemplo práctico de esta función Se trata de realizar el arranque de un motor al pulsar la puesta en marcha y que pare transcurrido un cierto periodo de tiempo, prefijado por el usuario. En este ejemp lo el periodo es de 5 segundos. Así mismo, deberemos poder pararlo de manera instant ánea al pulsar la tecla de paro (Fig. 35).
I1~ 5" Fl, Ql
12
Fi gu ra 35: El esquema del ejemplo de arranque de un motor con retardo a la parada .
25
Controladores lógicos
Las conexiones a efec tuar de la entradas y de las salidas aparecen indicadas en las figuras 36 )' 37. 220
v.
~~ UN
I
I~ I~ I I
I
F igura 36: Esquema de las conexiones a efectuar en las entradas.
220 V .
(O
Figura 37: Esquema de las conexiones a efectuar en las salidas. La sec uencia de funcio namiento de este ejemplo es la siguiente: • Se activa la entrada 11. •
Se activa, de forma ins tan tánea, la salida Q1.
•
E mpieza la temporización.
•
Termina la temporización.
• Se desactiva la salida Q1. E n es te pu nto, el sistema queda preparado para otro ciclo.
Temporizador de retardo a la conexión y a la desconexión Ésta es una función avanzada, que permite activar una salida transcurrido un cier to periodo prefijado de tiempo después de hab er activado la entrada.
26
4. Funciones especiales
Asimismo, desactiva la salida transcurrido un tiempo, también fijado, después de haber desactivad o la entrada.
pre~
El diagrama de la figura 38 muestr a, de una manera clara, el funci ona miento de esta función .
Entrada
Salida
I T I
T I
Figura 38: Diagrama de funcionamiento de retardo a la conexión y desconexión.
El sím bolo utilizado por algunos controladores lógicos es el indicad o en la figura siguien te (Fig. 39).
"'''''--rJrl:l T'iClmp.Gsalida Figura 39: Sím bolo utilizado en controlado res lógicos para la función de retardo a la conexión r desconexión .
En esta fun ción, los parámetros a introducir son do s, el tiemp o de ON
y el tiemp o de O FF que no tienen porque ser iguales. Si durante la temporización se desactiva la entrada, el tiempo se resta blece a O. E n esta función , al producirse un corte de la tensión de alimen taci ón. Ja salida }' el tiemp o se reponen a O.
Ejemplo práctico de esta función Entre las much as aplicaciones qu e se le pueden dar a es ta fun ción, en contramos la activación y desactivación de la marcha de un motor transcurrido un periodo de tiempo parametrizado por el usuario. 27
Co ntroladores lógicos
Al accionar la entrada 11 la salida Ql no se activa toda vía, co mienza la temporización y una vez terminada, la salida Q l se activa y permanece activada de Forma permanente. Al desactivar la entrada 11 comienza, otra vez, la temporización '1 una vez terminada, se desactiva la salida. La secuencia de funcionamiento de este ejemplo es la siguiente:
•
Se acciona la ent rada 1I.
•
Co mienza la temp orización .
•
Termin a la temporización .
•
Se activa la salida Ql .
•
Se desactiva la entrada II.
•
Co mienza la temporización .
•
T ermina la temporización.
•
Se desactiva la salida Ql.
•
El sistem a queda preparado para otro ciclo.
La figura 40 muestra el esquema a introducir en controladores lógicos.
"W
os,oo-lbJ-cQ1 Figura 40: Es quema del bloque a introducir pa ra conseguir la con exión y descon exión de un motor. Las co nexiones a efectuar en las entr adas y en las salidas no se dibujan, ya que en este punto el lector debería tener perfectamente asimilada su conexi ón al tratarse de la misma de los ejemplos anteriores.
28
4. Funciones especiales
Función de relé de impulsos Esta funció n es similar al rclcrrup ro r o rel é alternativo ut ilizado en ló gica cableada. E l símbolo utilizado para su representa ción apa rece en la figura 41.
Fig ura 41: Representación gr áfica, en lógica cableada, de un relé de impulsos. En contro ladores lógicos se represen ta como aparece en la siguiente
figura (Fig. 42). E....
d·jMl
Roset
Q
Fig ura 42: Representación gr áfica. en controladores lógicos. de un relé de impulsos. El diagr ama de funcion am ien to aparece indicado en la figura 43. Po dem os observar que cada vez qu e la entrada cambia de O a 1 la salida Q cambia de esta do, una vez se activa una se d esactiva la otra y así de forma sucesiva. Al activar la en trada Rcset , de O a 1,la salida Q pasa a su posición inicial de O.
RlIlsetl--r---i--;---+---r-~
Q F igu ra 43 : El diag ram a de funcio namiento de un relé de impulsos.
29
Controladores lógicos
Ejemplo práctico de esta función Una aplicación típica de esta función es la sustituci ón de los aut omáticos de escalera utilizando con troladores lógicos (Fig. 44).
I1i&jil 12~1 T1 - Pulsadores de encendido y apagado de luces [2 - Pulsador de reser, no es imprescindible. Ql - Lámparas de la escalera o pasillos. F igura 44: Esquema de la función de relé de impulsos de l ejemplo de un automático de escalera.
Las conexiones, a efectuar, de (as entradas y de las salidas se indican en las figuras 45 y 46. 22D
-"v.+-.UN
I
[::=:::J
F igura 45: Esquema de las conexiones a efectuar en las entradas.
... I DO
I
rlQ1 22.
v.
(
(~
Figura 46: Esquema dc las cone xiones a efectuar en las salidas.
30
4. Funciones Especiales
La secuencia de funcionamiento de este ejemplo es la sigu iente: •
Se acciona cualquiera de los pulsadore s conectados a 11.
•
Se activa la salida Q 1.
•
Se acciona cualquiera de los pu lsadores conec tado s a 11.
•
Se desactiva la salida Q 1.
•
... y así sucesivamente.
Función de relé con autorretención Esta función es la clásica función biestable, más conocida en el ar¡p! e1édntO como marcha-parada. La aplicación típica de esta función es la marcha y parada de un motor con un pulsador de marcha (NA) y pulsador de parada (NC), utilizando un contacta r (Pig. 47).
~ 52t:J
K151 - Pulsador de Parada 52 " de Marcha K1vf 1 - Contacta r Figura 47: Esquema de una fund ón biestable utilizando un contactor. Esta función la incorporan los controlado res lógicos sin tener que cablear el co ntacto de autorrctcnci ón, simplemente programando la función relé de autorretenci ón (Fig. 48). 31
Controladores lógicos
SfRsl
P.~UQ SET - Marcha RESET - Parada Figura 48: Representación gráfica, en controladores lógicos, de una fu nción relé con autorretención. D ebem os observar en el diagrama de funci onam iento de la figura 49 que la salida Q depe nde , no solo de los estados de las en tradas S y R, sino que tam bién depend e del estado ant erio r de la salida.
s R f--.T----!
Q
Figura 49: El diagrama de funcionamiento de un relé de autorretención. Supuesto el caso de que las dos entradas estén activadas p revalecerá la orden de desactivación, Rcsct (R).
Ejemplo práctico de esta función Como ya hemos visto ante riorme nte, la aplicación típica de esta función es la op eración clásica de arrancar y parar un motor con la ayuda de dos pulsadores (Fig. 50).
32
4. Funciones Especiales
I1Ll S
12 Por
[!;/1
11 - Pulsador de march a 12 - Pulsador de parada Q 1 - Salida, motor en marcha Figu ra 50: Esquema de la función de relé con autorretención aplicado a la marcha y parada de un motor. Las co nexiones de las entradas y de las salidas qu e debemos efectua r, aparecen indicadas en las figura s 5 1 y 52.
~~
22 0 V.
UN
I
I~ I~
I
[::=J
Figura 51: Esquema de las conexiones de las entradas.
I 22D
V.
Figura 52: Esquema de las conexiones de las salidas. La secuencia de funcionamie nt o de este ejemplo es la siguiente: • Se acciona la entrada Il , • Se activa la salida Q 1. 33
Co ntroladores lógicos
• • •
Se acciona la entrada 12. Se desactiva la salida Ql . El sistema queda preparado para otro ciclo.
Relé con activación memorizada El diagrama de esta función se representa en la figura 53. En ella podemos observar que al dar un impulso a la entrada, la salida Q no se activa has ta que no transcurre un cierto tiempo T, pararnetrizado por el usuario, permaneciendo la salida Q activada en tanto no se activa la entrada R (RESEl) , que en ese caso, ins tan táneamen te pasará a "O". EntradG
Resetf-..;...------1
-l-T-+ Figura 53: El diagrama de funcionamiento de la función relé con activación memorizada.
El símbolo de la función, en controladores lógicos, ap arece en la guiente figura (Fig. 54). EntrGdG§ Reset Tiemp. Q Entrada comienza la temp or ización Entrada Reset de desactivación instantánea de la salida Q Ti empo de retard o a la activación
l...r
F igura 54: Repres entación gráfica, en controlado res lógicos, de la función relé de activación memorizada.
34
SI-
4. Funciones Especiales
Ejemplo práctico de esta función El objetivo del ejemplo es tr atar de retrasar la puesta en marcha de un mot or du rante un tiempo, prefijad o po r el usuario, al recibir éste la orden de puesta en march a a través de un pu lsador (Fig. 55).
I1ª 12 5"
l.s[!;¡1
Fig ura 55: Esquema de la funci ón de relé de activación memorizada aplicado al ejemplo de arrnnque de un motor con retardo.
Las conexiones de las entradas y de las salidas que debemos efec tuar se indican en las figuras 56 y 57. 22.
+-r-
,,V-,-.
UN
1112
Figu ra 56: Esquema de las conexiones a efectua r en las entradas.
22D V .
Figu ra 57: Esquema de las conexione s a efectuar en las salidas.
35
Controladores lógicos
J A¡ sec uencia de fun cionamiento de este ejem plo es la siguiente: •
Se accio na la entrada It (puesta en marcha).
• • •
E mpieza la temporización. Termina la temporización. Se activa la salida Q 1, motor en ma rcha.
• • •
Se acciona 12 (o rden de parada). Instantáneamente se desactiva la salida Q 1. El sistema queda preparado para otro ciclo.
Relé de activación por contacto permanente Esta funció n es similar al tempori zador con ret ardo a la co nexión. La diferen cia consiste en qu e la entrada tiene que pennanecer acti vada hasta qu e transcurre el tiempo pa rametrizad o . El símbolo es el indicado en la siguie nte figura. • "t",d. ~
Tiemp.Hsalicla
Figura 58: Símbolo utilizado en contro ladores lógicos para la representación de la función de activación por contacto permanen te. E l fun cionamiento es el siguiente: Al activar la en trada se activa, de forma instantánea , la salida Q 1. És ta pennanecc activada hasta que transcurre el tiempo pre fijado por el usuario y la entrada permanezca activada . E n la siguiente figura (Fig. 59) podem os o bservar el diagrama de funcio namien to de esta fun ción.
36
4. Funciones Especiales
Entrada
Salida
'T ' Figura 59 .El diagrama de funcionamiento de la función de activación por contacto permanente. Si durante la temporización se desactiva la en trada, la salida y el tiempo se restablecen a O instant áneam ente.
Ejemplo de esta función E l ejem plo típico de esta función es la do sificación de un determinado producto sólido o líquido, abr iendo y cerra ndo una electroválvula durante un period o de tiempo parametrizado por el usuario. En el ejemplo tratamos de auto matiz ar una máquina de café, de tal ma nera que, al activa rse la entrada 11 por parte del usuario, una electroválvula se activa permitiendo la salida de café durante un tiempo. Una vez transcurrido el tiempo se desactiva la electroválvula. La represe ntación de la función a utilizar se mu estra en la figura 60. BOl
I1iJ1l
'7'DO ~Q1 Figura 60: Función de activación por contacto permanente a introducir en el controlador lógico para conseguir automatizar la dosificación del café. E l tiempo debe param ctrizarsc en funció n de la cantidad de café qu e deba caer en cada taza.
37
Con troladores lógicos
Para comenzar o tro ciclo de la función es necesario desactiva r la en trada 1I }' volver a activa rla .
Relé de activación por impulso E n es ta función, la salida es act iva da, de mane ra instantán ea , al act ivar la ent rada. La salida perman ece activada mientras tra nscurre el tiempo paramcrrizado por el usuari o. UI1:l vez tran scu rrid o la salida es desacti vada .
El diagrama de funcionamiento apa rece indicad o en la figura 6 1.
En'l"lIda
Salida
T F igu ra 61: Diagrnma de funcionaruicnro de la función de activaci ón por impulso .
El símbolo utilizad o en co ntrolado res lógicos es el tille aparece reprcsentado en la figura 62.
"'N.'ifi] n .. mpoB
Solido
Figu ra 62: Rep resent ación en controlad ores lógicos de la funció n de activació n por impuls o.
Ejemplo práctico de esta función Si pr etendiéram os accio na r la máqu ina dosificad ora de café del ejemplo anterior co n un pul sado r, esta será la funci ón a utilizar.
38
4. Funciones Especiales
A través de un impulso se acciona la entrada 11 y se activa la salida Q l . Ésta excita la electroválvula Yl dando paso a la salida del café. Tra nscurrido el tiemp o paramctrizado por el usuario, se desactivará la salida cortando el paso de la corriente a la electroválvula.. El sistema queda preparado para otro ciclo de funcionamiento. El esquema a introducir en el controlado r lógico es el indicado en la figura 63.
I1i""fi 07'OO~QL Figura 63: La función a intr oducir en el controlador lógico para conseguir la dosificación del café con solo un impul so.
Interruptor de alumbrado para escalera Esta función es similar a la fun ción de retardo a la descone xión, pero ésta incluye un aviso de desconexión 15 segundos antes de cumplirse el tiempo par ametri zado. El funcionamiento de la función es el siguiente: • • • • • • • •
La entrada se activa manualmente a través de un impulso. Se activa la salida. Empieza la temporización. Cuando falten 15 segundos de la temporización , la salida se desactiva y activa durante 1 segundo. Continúa el resto de la temporización . Termin a la temp orización. La salida se desactiva definitivamente. El sistema queda preparado para ot ro ciclo.
39
Controlado res lógicos
La figura 64 mu estra el símbo lo utilizado por es ta función en controlador es lógicos.
E.,..d'--IJl::l Ticmpo ~SOlido Figura 64: Símbolo de la función interrup tor de alumbrado para escalera. E l diagrama de funcio namiento queda indicado en la figura 65. Una vez accionada la entrada, a través de un impulso, r activada la salida co mienza la temporización. Si en el transcurso del tiempo se acciona o tra vez la entrada, el tiempo es repuesto a O y comienza a co ntar de nuevo
(Fig.66). Entrada
1---lL...------
,solido
...
11 T
Pig. 65: Diagrama de funcionamiento de interruptor de alumbrado para escalera.
Entrada
n
,
,,, Salida
15"
1
..H. -~
T -
Fig. 66: El tiempo parametrizado comienza a contar desde la última vez que se acciona la entrada.
40
4. Funciones Espec iales
Ejemplo práctico de esta función Como el mismo nombre de la función indica, es la aplicación típica de un clásico automático de escalera co n el complemento de un aviso an te la finalización del tiempo, lo que permite a los usuarios no quedar atrapados ante el apagado tot al de las lámparas y poder accionar o tra vez el pulsador de marcha para no quedarse a oscuras.
Función temporizador cíclico Alguno s controladores lógicos dispo nen de la fun ción temporizador cíclico específica. En realidad se trata de una función que genera una caden cia de impulsos simétricos. Es decir, todos los impulsos de ON y de O FF tienen la misma duración. Al disponer de esta función, no se tiene que simular por so ftware com o ocurre en casi todos los autómatas programables que precisan esta función . Esta función realiza la intermitencia de la salida Q cuando la en trada es " 1". En función del tiemp o introducido en el parámetro T. la salida se activa y desactiva. La representación de esta fun ción es la que apar ece en la figur a 67.
E."'odoQ lillmpoD Q Entrada - Entrada (SE'I) T - Tiempo de temporización para O N y O FF. Figura 67: Representación gráfica, en controladores lógicos, de una función temporizador cíc lico. El diagrama de fun cionamiento aparece reflejado en la figura 68. En él podemos observar que cuando la entrada es "1", comienza la temporización en ON y la salida Q se activa y desactiva con una cadencia de tiempo igual a la introducida en el parámetro del tiemp o. dl
Controladores lógicos
Al pasar la entrada a "O" la salida Q también pas a a "O".
Entrada
Figura 68: El diagrama de funcionamiento del temporizador cíclico.
E n lógica cableada, la representación de esta función es la que aparece en la siguiente figura (Fig. 69).
~
Figura 69: Representación gráfica, en lógica cableada, de un temporizador cíclico.
Ejemplo práctico de esta función En este ejemplo tratamos de activar una salida de forma inte rmitente. Un buen ejemplo es la luz ámbar de un semáforo para indicar precaución
(Pig. 70).
I1Q
1'~1
Fig ura 70: El esquema de la función temporizador cíclico utilizado en la luz ámbar de un semáforo. Las conex iones de las entradas y de las salidas que debemos efectuar apa recen indicadas en las figuras 71 y 72 .
42
4. Funciones Espec iales
220
-
v.
• UN
I~
I
I
I
I
Figura 71: Esquema de las conexiones a efectuar en las entradas.
_
__ 1
rn¡]....1!.!21
I 220 V.
(S>
Figura 72: Esquema de las conexiones a efectuar en las salidas. La secuencia de funcionamien to de este ejemplo es la siguiente :
•
Se acciona la entrada 11 .
•
La salida Ql se activa.
•
Comienza la temporización.
•
Termina la temporización.
•
Se desactiva la salida Q 1.
•
... y así sucesiva me nte hasta que se desactive la entra da 11 .
Función contador de maniobras La fun ción cont ador, en con troladores lógicos, es la equivalente a los contadores de m aniob ras utilizados en lógica cableada, cuyo símbolo se represen ta en la figura 73.
43
Cont roladores lógicos
~---~ Figura 73: Símbo lo de co ntador de maniobra utilizado en l ógica cableada. En co ntro ladores lógicos utilizam os la rep resentación qu e aparece en la fiRUra 74.
R ill
01< b ir
Por
.s:
+/ -
Q
RRe se r; rep on e a " O" el co ntador y la salida Q. Cnt - Cuenta adelan te () atrás dependiendo de qu e Die esté activad o o no. Dir - Se param ctriza pata contar adelante o atr ás: • Pararnct rixand o O cuenta adelante. • .. 1 cuenta atrás. Par - Valor de prcsclccci ón del con tador.
Figura 74: Representación del contador adelant e-atr ás utili:o:ad o en co n tro ladores lógicos. En cada impulso de la entrada el cont ador interno (Cm) incrementa en 1 su valor. E n el ejem plo de la figura 75, los impulsos de en trada han sido 5, valor igual al prefijado en Par (5), y por tanto se activa la salida Q. Al activa r la ent rada R (Resct) el con tado r interno se repo ne a O y se desactiva la salida Q. Mientras esté activada la entrada R. el contador interno no cuenta aunqu e activem os 1:1 entrada Cnt. Es decir, ant e las act ivaci ón de las dos entradas R y Cnr, prevalece la acti vaci ón de la entrada R. Si durante el proce so de cucn rco falta se produce un fallo en la tensión de aliment ación el contador intern o borra su valor }' se repone a O.
44
4. Funciones Especiales
R1 - - - - - '---
Q f --
----l
Figu ra 75: El esquema del funcionamiento interno del contador. E n caso de querer mantener m emorizado el valor del cuenteo ante un posible fallo de la tensión de alimentación, deberemos añadir un módulo opcional de memoria e insertarlo en el controlador lógico.
Ejemplo práctico de esta función En este ejemplo tratamos de contar las botellas que proceden de una cinta transportadora. Al llegar a 24 botellas deb crá,a su vez, ponerse en marcha otra cinta transportadora y permanecer así hasta que se te indique que debe parar. Entonces debe esperar a que se cuenten otra s 24 botellas en la primera cinta tran sportadora (Fig. 76).
45
Controladores lógicos
12r r k I1 )( +/ 24 1 11 -
Final de carrera; se activa cuando detecta una botella.
[2 - Pulsad or de Reset ; pone a cero el co n tador y desactiva la salida. Ql - Contactar de cinta transpo rtadora. Figura 76: El esquema de la funció n contador de maniobras aplicada a este ejemplo de cuenten de bo tellas. Las co nexio nes de las entradas y de las salidas qu e se deb en efec tua r aparecen indic ad as en las figuras 77 y 78. 220
1-._
,V=-.
U N
11 12
Figura 77: Esquema de las conexiones a efectuar en las entradas.
220 V.
Figura 78: Esquema de las conexiones a efectuar en las salidas. La secuencia d e fun cionamiento de este ejem p lo es la siguien te:
46
•
Al pasar un a bo tella es detectada por l l ,
•
Cua ndo hayan pasad o 24 botellas.
4. Funciones Especiales
•
Se activa la salida Ql qu e pone en marcha la cinta trans portadora.
•
Se acciona 12 (Rcset) para parar la segunda cinta .
•
Se desacti va la salida Ql y la cinta se para.
•
El sistema qu eda preparado para comenzar a contar otra s 24 botellas.
Contador de horas El contador de horas es una función que permite activar una salida tras activar una entrada y dejar transcurrir un cierto periodo de tiempo, generalmente hora s enteras. Esta función no admite fracciones y está parnmetrizado por el usuario. El símbolo aparece representado en la siguiente figura (Fig. 79) Y también muestra las entradas y las salidas a conectar. R.... E.wada Roset AII liempD
m Ij1 -.r
,salida
Figura 79: La representación de la función contador de horas.
Entrada Al activar esta entrada (pasar de Oa 1) el contador de horas comienza a contar el tiempo que ésta permanece activada.
Reset Al activar la entrada Reset la salida es desactivada de forma inmediata, en el caso supuesto de que estuviera activada. Caso de no estar activada la salida y activar en ese momento la entrada Reset, el contador de horas conserva el valor del tiempo transcurrido. Al reponer la entrada Reser a cero, es decir desactivarla, el contador de horas continúa contando el tiempo que le queda haciendo caso omiso al periodo de tiempo en que estuvo activa la entrada Reset.
47
Controlado res lógic os
Reset AII Al activar la entrada Reset AII (reiniciar todo) la salida es desactivada instantá neamente y el contador de horas se repone a cero de forma automática. Al desactivar la entrada Reset All, el tiempo paramctrizado comienza a contar desde cero .
Tiempo Se trata del parámetro de tiempo a introducir, en horas, para obtener la activación de la salida una ve? tra nscurrido éste. El diagrama de funcionamien to que aparece en la figura 80, muestra con más claridad las particularida des de es ta funció n.
EntroGd41
SGlidGI->----I Resetl-i----I----+-"----.:-...J Reset Al! ~i-----i-----1I---....->-t-........-
GGntGdD~I''-_
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• ..J _ _ . _
4 HO~GS
Figura 80: Diagrama de funcionamiento de la función contador de horas .
A modo de resumen, podemos decir 'lue el contador de horas es un reloj en el que se puede parametrizar el tiempo de activación de la salida, siempre que se trate de periodos de horas enteras. 48
4. Funciones especiales
Función temporizador semanal Esta función es la equ ivalent e a la del interrup tor horario utilizado en lógica cableada (Fig. 81).
Figura 81: Símbolo , en lógica cableada, de un in terrup tor horario. En controladores lógicos, el sím bo lo utilizado para esta función es el qu e apa rece ind icad o en la figura 82. En él podemos observar que só lo dispone de tres levas de paramctrización, frente a las 48 ó 96 levas de las que disponen los int erruptores horarios utilizados en lógica cableada. Para solventar este pequeño problema se pued en programar varios relo jes de temporizaci ón ha sta conseguir las levas precisadas en la aplicación.
N.l~ (()l N.2 \J N.S
Q
Figura 82: Símbolo utilizado en controlado res lógicos par:l la representación de un reloj tic temporización. En el diagrama de funcionami ento de la figura siguiente (Fig. 83), podem os observ ar que las levas están parametrizadas a determinadas horas }' la salida obedece a és tas. Ante un fallo de alime ntación, el reloj interno sigue fun cion and o de forma conecta duran te ap roximadamen te 80 horas. En caso de pretender de qu e este tiempo sea m ayor deb eríamos insertar un módulo op cional en el módulo lógico . Los par ámetros qu e podemos ajustar en el reloj de temporizaci ón, utilizando para ello las 3 levas (No1, N 02 y No3) de las (Iue dispone el reloj de tempori zación, son:
49
Controladores lógicos
1O:001Z:DD
Nol
113 :00 1S :DD
NozH-...¡....l
11' :00 11: 00
No3f-f--+-+-~--!
Q Figu ra 83: El diagrama de funcionamiento de un reloj de tempori zaci ón co n ejem plos de horas ),a pararnctrixadas.
Días de la semana • • • • •
Podem os paramctrizar cualquier día aislado de la semana. Todos los días labo rables (de Lunes a Viernes) . " ., .. (de Lunes a Sába do) . " " " (de Lunes a D omingo). Sólo los fines de semana (Sábado y Domingo).
Para ello, basta uti lizar las abr ev iaturas int ern acionales de los días de la sem ana (Su ~ Mo ~ Tu . We - T h - Fr - Sa). Hora de activación ó d esactivación Podemos pararnctrizar cualqu ier hor a del día co mp rend ida en tre las
(H)O y 1" 23:59. Es m u)' importante tener en cuen ta no incurrir en contradiccio nes al pararnerrizar las levas. Ta mbién es nece sario evitar que a determinadas horas coincidan varias levas al mismo tiemp o . En estos casos, el controlador lógico da rá pr ioridad a la leva No3 so bre las otras dos, activan do)' deseetivando segú n su paramc trización e ign orando las ho ras program ada s en las otr as levas y que co incidan co n ésta.
50
4. Funciones espec iales
Supues to el caso de querer activar la salida Q en un día determinad o }' desactivarla otro día distin to, se tendría q ue pa mmctrizar la activació n en el día de terminado}' dejar en blanco la desactivación (OFF) . E l día q ue se pretenda desactivar tendríamo s que dejar en blanco la activación (ON) y paramctrizar sólo la desactivaci ón.
E jemplo Se pretende q ue la salida Q se active a la 20:00 ho ras de los Miércoles }' se desactive a la 08:00 ho ras de los Jlleves. La pa ram ct rizaci ón del bloq ue sería la siguiente:
BOl , No2 boy , Th
BOl' Nol boy' W. on , 20 ,00
on , -- ,--
Off , - -,--
Off ' 08 :00
Ejemplo práctico de esta función Se trata de ac tivar y de sactivar una salida a de terminadas horas ya parametrizadas, en las funciones de los relojes de tem porizaci ón de los que disponen los co ntroladores lógicos .
Al ser cinco los tiempos de activació n y desactivación, tendremos qu e utilizar dos relojes de temporización conectados a una función O . Es ta función nos permi tirá co nectar la salida Q cuan do cua lq uiera de los "No" se activ en. E n el ejem plo pretendem os que la salida Q sea activada y desactivad a só lo los fines de sem ana. Esto es, sábados y domingos. En la figu ra 84 podemos observa r un cu ad ro esquemático de las ho ras de activació n y desactivación que nos ayudará, post erio rmente, a pa rametrizar el módulo lógico.
51
Controladores lógicos
CIRCUITO No l N o2 No3 No l NoZ
H. ACT IVACI ON
H. DE SACTIVAC.
(BOZ) (BOZ) (BOZ)
06,0 0 08,30
m 03)
13,10 18,Z5
06,30 09,50 11,17 16,30 Z303O
10007
(1)03)
Figura 84: E l cuadro esquem ático de las hora s de activación y desactivación del ejemplo .
Asimismo, el diagrama de funcionamien to c¡ue se m uestra en la guiente figura tam bién nos ayudará a comprender mejor el ejemplo.
SI -
l' :00 1' :30
Nol
1081:30 09 :50
I I iO :0711 :17 13 :10 16 :30
B03
Q Fi g ura 85: El diagrama de funcionamiento .
El esquema, utilizando los símbolos de los co ntroladores lógicos es el que aparece indicado en la figura 86.
5Z
4. Funciones especiales
N.l N.2 N.3
- B02
C9
--.!!1 >1
WcQl
-ID
N.l N.2 N.3 Figura 86: El esquema en controladores lógicos del ejemplo.
:=C9
Los parámetros a introducir para conseguir cumplir los objetivos del ejemplo serán los siguientes:
B02, N.l
B02: N.2
bay = Sa ..Su o. : 06:00
bay
o. : 08:30
o. : 10:07
Off :06:30
Off : 09:50
Off : 11:17
803: N.l ~.Y : So..Su o. : 13:10 Off :16:30
803: N.2
803: N.3
bay
= Sa ..Su
= Sa ..Su
0.: 18:25 Off : 23:30
B02: N.3 bay
= Sa .. Su
bay = Sa .. Su o. : -- :--
Off :--:--
Temporizador anual Esta función es similar a la de un interruptor programable mediante levas. La salida resulta activada con una fecha parametrizable (mes y día), y desactivada con otra fecha determinada de mes y día.
53
Controladores lógicos
Su símbolo es el indicado en la figura 87.
Ent"acla-§M DD Salida
Figura 87: Símbolo del tem po rizador anua l u tilizado en contro ladores lógicos.
En el diagrama de funcio namiento cor respo ndiente, podemos observar que la salida se activa en un día de un mes de terminado y es desactivada en un día de otro mes determinado (Pig. 88). Esta parame trizaci ón será int roducida por el usuario.
ENE FEB MAR ABR MAYJUN lUL AG.O .sEr OCT NOV DIC
Salida
~----..t-----L---------, A~ril
1 1 JUlia Figura 88: E l diagrama de func iona miento del temporizador anual.
En la pa rarnerriaaci ón deberemos introdu cir primero el mes y, pos teriormente, el día tan to de la activació n como de la desactivación de la salida.
Ejemplo práctico de esta función Una salida debe ser activada bajo las siguientes co ndiciones: •
54
Activación el día 31 del mes de Enero.
4. Funciones especiales
• • • • •
D esactivació n Activación D esactivación Activación Desactivación
" " " " "
20 15 15 01 30
" " " " "
" " " " "
Marzo . Junio. Ju lio. Noviembre. Noviembre.
El diagrama de funcionamiento es el ind icado en la figura 89.
ENE FEB MAR "BR MAYJUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Salida
Figura 89: El diagrama de funcionamiento de la programación del temporizador anual.
En este caso se programa rán tres temporizado res anu ales y se conectarán a un bloque O Ro Éste se co necta rá a la salida. Cada temporizador anua l se para me triza r á con una or den de act ivación }' otra de desactivació n. El esg uem a a in trodu cir en el controlador lógico sera el gue aparece indicado en la figura 90.
55
Controladores lógicos
B02 I1
MM DO
BOl
>1 B03 I1
Ql
MM DO
BOO I1
MM DO
Figura 90: El esquema de un temporizador anual en contro ladores lógicos.
Pulsador de confort E sta [unc ión puede trabajar de dos modos distintos, dep endiendo de la manera de manipular la en trada: • Relé de imp ulsos . • T emporizador de retard o a la desconexión. El símbolo a emp lear es el qu e aparece indi cad o en la figura 91.
E"trGdGl~ nemp os
JIl
l
l Salida I
Figura 91: Símbolo a utilizar en la función pulsador de confort. Los tiempos a parametrizar en esta [unción so n dos: Tl - Tiempo de desconexión de la salida; un a vez accionada la entrada co n un pulso de corta duración. T2 - T iem po que debe estar accionada la en trada para que la salida permane7.ca ac tiva de manera perma nente. 56
4. Funciones especiales
Modo relé de impulsos La función pulsador de co nfort en este mo do puede funcio nar de dos man eras distintas, dependiendo de la duración del impulso de entrada.
Opción N ° 1 Al accionar la entrada, con un impulso de co rta duración, se activa la salida de manera ins tantánea. Si antes de que se cumpla el tiempo parametrizado en T l se accio na la entrada, también con un pulso de corta duración, la salida se desactiva. E l diagrama de fun cionamiento es el indica do en
[a
figura 92.
Entrada
Salida
Figura 92: Diagrama de funcionamiento de la función pulsador de con fo rt en modo relé de impulsos (opción N"l).
OpciónN°2 Al accio nar la entrad a, con un impulso de larga duración de como mínim o un tiempo igualo mayor al parametrizado en 1'2, la salida se activa de forma ins tantánea , perm aneciendo en este estado de manera perm anent e hasta que se accio ne, otra vez, la entrada. E l diagr ama de funcionamie nto es el qu e aparece en la figura 93.
57
Contro ladores lógicos
Enfloodo
Solido
' 1'2 Fig ura 93: El di llV;ullla de funcionami ent o de III función pulsador de co nfort en el modo relé de impulsos (opción N "2).
Tem porizador de ret ard o a la desconexión Al accionar la entrada co n un impulso de co rta dura ci ón se activa la salida de forma instant ánea . Transcurrido el tiempo pararnctnzado en 1'1 , la salida se desactiva El diagrama de funcio nam iento de este modo de actu ación aparece indicado en la figur a 94.
Entrado
.solida
n Figu ra 94: El diagrama de funcionamiento de la función pulsador de con fort en el mod o temporizado r de retardo a la descon exión.
Generador de impulsos asíncrono Esrc modo dispone de do s tiemp os parametrizablcs por el usuari o:
• • 58
Tiem po de ON (la salidas es activada). Tiempo de OFF (la salida es desactivada).
4. Funciones especiales
Es im portante record ar que el térm ino üN/OFF en esta fu nció n es rela tivo, ya que acti vando la entrad a de inversión se invier te la salida y és ta pasa a ser con lo s mi sm o s tiem p os pa ramctrizad o s OFF/ O N . E l sím bolo utilizado es el que apa rece en la figura 95 .
"'N" g
Inver=ión
Tiempo
JlillL Salida
Fi gura 95: La rep resent ación gráfica de la funció n generador de imp ulsos asíncrono.
Modo de funcionamie nto Al activar la en tra da , r no es ta ndo la en trada d e inversión activada , se acti va la salida con el tiempo pararnetriza do en primer lugar. Una vez transcurtido éste, la salida se d esactiva co n el tiempo param crri zad o en seg undo lugar. Es ta secuencia se repite ind e fin ida mente hast a llue no se desa ctive la en trad a o se active la entrada de inve rsión (Fig . 96). Entrada
Inversión
1--.;..----------+-
Salida
CemilDn:z:a la salida IDn ON
Figura 96: El diagrama de funcionamiento permaneciendo activada la entrada), desactivada la entr ada de invers ión . Al activar la en trada y acti var la en trada d e inve rsió n, la salida ON se activa y comienza el tiempo pa rametrizado en primer lugar. Un a vez tra n scurrido és te, la sa lida se acti va d uran te un tiempo igua l al p aramctrizad o en
59
Cont roladores lógicos
segundo lugar y así sucesivamente hasta que se desactive la entrada o la entrada de inversión (Fig. 97).
Entrada
Inversión
Salida~--J
Comienza la salida en Off
Figura 97: E l diagram a de funcionamiento permaneciendo activadas la en trad a y la entrada de inve rsió n.
Puede oc urrir que es tando activada la entrada la salida esté realizan do la secuencia ON /OF F y en un momento determinado de ésta se active la en trada de inversión. En ese instante, la salida comienza a realizar la secuencia OFF/ON co n los mismos tiempos pararnetrizados en ON /OFF.
Entrada
Inversián ~~
.[----!-
Salida
Secuencia OH/OFF
Seeueneia OH/OFF
Secuencia OFF/ON
Figura 98: El diagrama de funcion amien to de esta función , activando la en trada de inversión cuando se est á realizando el ciclo ON/OrF.
60
4. Funciones especiales
Generador aleatorio Esta función es mu y similar a la función de retardo a la conexión y desconexión. La diferencia está en el tiempo de conexión una vez se ha activad o la entrada, ya qu e en ésta es aleatoria, dentro de un margen paramctrizado por el usuario. Es decir, al activar la entrada, la salida se activará en cualquier momento sin seguir una norma det erminada, pero eso sí, dentro del tiempo parametrizado como conexión. Al desacti var la entra da, la salida se desactivará también en cualquier momento, dentro del tiempo paramctrizad o como desconexión.
En definitiva, el tiempo de conexión y desconexión de la salida se efectúa al azar, pero siempre dentro del margen de tiempo paramerrizado como conexión y desconexión .
El símbolo aparece representado en la figura 99 y el diagrama de funcionamiento en la figura 100.
E....odoifiJ Tiempos
~ SGlidG
Figura 99: El símbolo de la función gcnenldor aleatorio.
EntrGda
5alidG
f-.....-! , , 'c '
e = Tiempo durante el cual el azar decide la conexión. D = Tiempo dura nte el cual el azar decide la desconexión . Fi g u ra 100: El diagrama de funciona miento de III función generador aleatorio .
61
Controlado res lógicos
Los textos de aviso La última generación de controladores lógicos incorporan, aprovechando la pantalla, la funció n para visualizar mensajes insertados previame nte, durante el proceso dc programación Estos mensajes suelen llegar a tener hasta cuatro lín eas y se hacen visibles al activar, mediante una se ñal, el bloque de los textos de aviso . La siguiente figura (Fig. 101), muestra el símbolo utilizado para la
repre~
scntaci ón de esta función. E.....d· PrioridGd Texto
U .
Salida
Figura 101: Símbolo a utilizar en esq uemas de controladores lógicos de la función para los textos de aviso.
F uncionamiento Al activarse la entrada del bloque programada como texto de aviso, se activa la salida asignada a ese bloque y, en pantalla, aparece el primer men saje parametrizado. Los parámetros a confirmar en esta función son los siguien tes:
Entrad a Al activarse comienza la visualización .
Priorid ad En este apartado se configura la prioridad que se le quiera dar al texto de aviso que se pa ramctriza en un bloque, con respecto al resto de los textos de aviso de los otros bloques.
62
4 , Funciones especiales
Puede darse el caso, que en un mom ento determinado de la ejecució n, sean activadas varias de las funcio nes de textos de aviso. En este caso, só lo se visualizará el texto que tenga una prioridad máxima. No obstan te, con las teclas del fron tal del con tro lador, po demos visualizar el resto de los textos de aviso .
Texto En este apartado introducim os el texto de aviso. Para ello, el contro lado r incorpora una serie de le tras, números y signos para que, a través de las teclas del fro nta l o con la ayuda de un re, po damos elegir de entre todos ellos los adecuados para al texto que pretendemos visualizar en la pantalla.
Ejemplo práctico de esta función En este ejem plo pretendem os e¡ue un motor (Q l) funcione al accion ar un pu lsad or de march a (11) y se pare al accionar el p ulsador de parada (12). Al mismo tiempo, un contador de hora s irá co ntabilizando las horas de funcionamie nto . Al llegar a 30 horas se activar á la entrad a del texto de aviso visualizando el texto " REV ISAR E L t-.10TOR D E DEPU RADORA" . Al mismo tiemp o, un piloto se iluminará de manera intermitente, indicando qu e ha llegado el mom ento de realizar el ma nt enimi ento del motor. E l esq uema de las funciones a introd ucir en el contro lador lógico so n los que aparecen indicados en la Figura 102.
63
Controladores lógicos
-
--
B02 11
Q1
>1
BOl
X
12
&
X
Q1
oos U
Q1 r¡; 14 30 Horas ---.r
004 1 Revisión Motar bepurado ra
003
fin 00 :50
Q2
Figura 102: Funciones a introducir para conseguir el mantenimiento de un motor.
Discriminador para frecuencias Esta funció n es utilizada para activar una salida en función del número de impulsos recibidos en su entrada, siempre y cuando éstos estén comprendidos entre los valores máximo y mí nimo, prefijados por el usuario. Algunos controladores lógicos disponen las dos últimas entradas como conexiones de entrada para impulsos rápidos. Estos impulsos son recibidos por el controlador lógico y son procesados por la función discriminador para frecuencias. En función de los parámetros introducidos en este bloque se activará, o desactivará, la salida. En los controladores lógicos LOGO de la empresa Siemens, las entradas que pueden recibir impulsos rápidos son las entradas 15 e 16 en los co ntroladores que disponen de 6 entradas. E n los controladores que disponen de 12 entradas, las entradas designadas a los impulsos rápidos SOn las entradas 111 e 112. En otros fabricantes basta con consultar el manua l de instrucciones pan! conocer qué entradas debemos utilizar para un conteo rápido. Como regla general siem pre se utilizan las dos últimas entradas. 64
4. Funciones especiales
Funcionamiento Al activarse la entrada con una sucesión de impulsos, esta función los discrimina y, si esta sucesión de impu lsos supera en el tiempo el parámetro de activación, la salida se activa. La salida se desactivará cuando la can tidad de impulsos recibidos en la entrada es igual o menor al parám etro de desactivación . En esta función, los pará metros a introducir son los siguientes: 1. El valor de activación. 2. El valor de desactivación. 3. El valor de intervalo para los impulsos de entrada. El símbolo de esta función aparece indicado en la figura t 03.
"'''''-f;l NO PUISOS- & Salida
F igura 103: Símbolo de la función discriminad or para frecuencias.
El diagrama de funciona miento aparece indicado en la figura 104. NOde Pulsos ;
,,
2
•
4
1
Pulsos de l Entrada
Salida
,.. ,.. , ,.. ,.. Valor Superior = 5 Valor Inferior = 3 Tiempo de med ida de entrada de pulsos = 3 segundos Figur a 104: D iagrama de funcionamiento del discriminador pat1l frecuencias.
65
Contro ladores lógicos
Entrad a Por esta co nexión deben entra r los impulsos a con tar. Evidentemen te, esta ent rada debe pararnctriaarse para indicarle al blo que del discriminador para frecuencias la cantidad de impulsos que debe discriminar, tan to para la conexi ón como para la desconexi ón de la salida y asimismo, se le tiene que decir la can tidad de impulsos qu e deben de entrar en un determinado tiempo.
Salida Es ta se activar á () desactivará, en cada unidad de tiempo parametrizada, en funció n de los valores introducidos para la co nexió n y desco nexión de la salida.
Ejemplo práctico de esta función En este ejemp lo pretendemos activar una lámpara de man era intermitente cuando en una cinta transportadora no pasen determinados botes de conservas por minuto. Cuando la producción sea la correcta la lámpara deberá permanecer apagada . Es deci r. cuando pasan más de 8 botes por minuto (Fig. 105).
•••
I1 - ~
A
n
SW-1O ~1 SW- • -1~ ~J----1 nn GT -03 ,00 00 ,so
r;;
¡g1
Figura 105: La funció n r los parámetros a configurar para poder detectar, en una cinta tran sportadora, 8 bo les de conservas por minuto.
66
4. Funciones especiales
Discriminador analógico En esta función, al supe rar la entrada un cierto nivel de tens ión ana lógica, nivel paramctrizado por el usu ario co mo valor máximo, se activa la salida q ue esté co nec tada a esta función.
Si el nivel de ten si ón ana lógico aplicad o a la en trada desciende del valo r pa rametrizado co mo mín imo, se desactiva la salida. Los valo res que se deben int ro d ucir en el discriminad or analógico so n los siguient es: • • • •
Valor de Valor de Valor de Valor de
Ac tivac i ón (ON). De sacti vación (O FI'). la Ga nancia Offse t.
E l símbolo utilizad o en esta fun ción es el lllle apa rece indi cad o en la
figura 106.
E,"'.d.
m
I(Señal a Evaluar) / A I Paramef100s n
Salida
Fig-ura 106: Símholo del discrimin ador ll llalil0co a utilizar en con tro lado res aml ú~i c n s .
E l diagrama de fun cionamiento de esta fun ción es elque aparece indicado en la figura 107.
67
Controladores lógicos
Vc:llor Má ximo
Valor Mínimo
Salida
_ _ _ _ • _ _ . _ J. _ _
. - •• •
I-f----'
F ig-ura 107: D iagrama de funcionamiento del discriminador analógico.
Ejemplos prácticos de entradas analógicas Ejemplo nO 1 En este ejem plo se trata de activar una salida (Q l) cuando el valor de entr ada (AI1) rebase el valor de 3 V. (co n una en trada de O a 10 V.). Lo s parám etro s a introd ucir en la función discriminador analógico serán los siguie ntes: • • • •
Valor Valor Valor Valor
de de de de
activación - 3. de sactivación - 3. ganancia - 1. Offset - O.
El eS{luema a utilizar en est e caso se rá el indicado en la figura 108.
68
4. Funciones especiales
A11R A ON-S
OFF·3 G-l
n
rcrl ~
Off-O
Figu ra 108: Esquema a introducir en el controlador par:!. obtener el resultado del ejemplo.
l¡~i cn
Ejemplo nO 2 En este ejemplo, una salida debe activarse al sobrepasar la entrada analógica AIt el valor de 5 V. y desactivarse al sobrepasarse los 8 V. Es decir, la activa ci ón debe estar comprendida entre lo s 5 r los 8 V. Fuera de estos va lores, la salida dehe de pennanecer desactivada . 1.0:; bloques a introd ucir se rán los indicados en la figura 109.
B02 A11 O~- 5
/ A
BOl
f-' n
O GOff-'
'4 ON-' Off-' G-l
/A
n
& BO
1
~
Off-O
Figu ra 109: El esquema de las funcione s a introducir en el controlador lógico par.¡ obtener el ejemplo N" 2.
Comparador analógico Es ta función compa ra do s entra das anal ógicas y la salida se activa cuando la diferencia entre éstas sobrepasa el nivel pararnerrizado en la función. El símbo lo para identificar es ta función es el representado en la figura 110. 69
Controladores lógicos
1@A
Entl'Oda Entl'Oda Z ----"Pal'Ometros
Salida
el - Entrada /\ n a lb~i cll N" t e2 - " .. N"2 Q -Salida Par - Parámet ros II introdu cir.
F igura 110: El símbolo de la función comparado r analógico.
El diagrama de funcionamiento se representa en la figu ra 111 .
, •, • •• -.••
--.-,-,. 1,
•• •• -.• --,-., , •• • -.-.,
-.
.
.
vel d. ...ctl....e1'n
Salida
F igura 111: El diagrama de funcio namiento de la función co mparador analógico.
En es ta función, los parámetros a introducir so n los siguientes : • • •
70
Nivel de Ac tivaci ón. G anancia. O ffset.
5. Uso y manejo de un cont rolador lógico con funciones lógicas
5. Uso y manejo de un controlador lógico con funciones lógicas Programación Entendemos por programar, el hecho de introducir un circuito en el co ntrolado r lógico utilizando funcione s lógicas, pero repre sentándolas de una manera más original. Ames de comenzar a programar un esquema co nviene distinguir la diferencia entre: • •
Born e o conector. Bloque .
Borne Se den omina borne a todas las conexiones flsicas de las que dispone el equipo. Es decir. lllle las en tradas r las salidas pueden adoptar dos estados diferentes, a excepci ón de las en tradas analógicas que se explican en un capítulo posterior:
o- Desactivad o. 1 - Activado . Lo s bornes en un co ntro lador lógico de (¡ entradas r 4 salidas serían:
Entrada" 11 - 12 - 13 - 14 - 15 - 16 - 17 - 18 - 19 - 110 - 11 1 - 112. Salida" Q I - Q2 - Q.l - Q4 - Q5 - Q6 . Hi: Entrada siempre a 1. Lo: Entrada siemp re a o. X; Borne no utilizado.
71
Controladores lógic os
Bloque Un bloque es una función ' Iue co nvierte las informaciones que recibe en su entrada en informacion es de salida (una vez procesada la entrada) dep end iendo del tipo de (unció n. Ge neralmente , un bloq ue dispon e de funci ones de carác ter general y de carácter especial. Un ejem plo de bloques serán tod as las funciones qlle incorpore el controlador l ógico, ya sean gene rales o especiales, función AND, O R N AN D, NOR, et c ... " la hora de diseña r un circuito en un con trolador l ógi co, prime ro se debe realizar el circuito en papel y, po steriormente, puede intro ducirse en el co ntro lado r lógico teniend o en cuenta qu e deb e co menzarse a programar desde el final hasta el principio. Dicho de o tro mod o, desde la salida a la en trada.
Moverse por un módulo lógico Independienteme nte de que cada fabricant e de módulos lúgicos dispo ne de características espe cificas para su producto, lo qu e lo distingue de la com petencia, la filoso fía de program ación de éstos difiere muy poco de unos a o tros . Es por ello, r como hab ía qu e centrarse en uno, que en este trabajo se ha elegido el mó du lo lógico LO G O de la emp resa SIEl\ IENS por ser el más extendido)' co noc ido en los ambi entes indu striales, quiz ás por haber sido el primero en aparecer en el mercad o . Para una mejor co mpre nsión, pue sto que con sólo seis teclas se tien e ljuc efec tuar la programación del módulo, a co ntinuación trat aremos un ejemplo indicando tod os los pasos a seguir desde el principio hasta el Final. No obs tante, co nvendría an tes co nocer los mensajes qu e se visualizan en la pan talla. A modo de ejemplo, en la figu ra 112 se muestra una pantalla típica co n su correspondien te explicación.
72
5. Uso y manejo de un controlado r lógico con funciones lógicas
Visualización en pantalla BOl
BOZal
Conexión procQdente de otro bloqUQ En....dlo-+--I2 X
TQl"'minal no conectado
Ql
N° de bloque
S.lid.
Bloque OR
Fig u ra 112: La panta lla típica de un controlador lógico con su correspondiente explicación. Se trata de realizar el es'luema sig uien te (Fig. 113).
r~ 'I1 p ~
Lógica cableada
11 Ql
B02
BOl
>1
&
Así lo entiende el módu lo lógico
Figura 113: Esquema en lógica cableada y el equivalente en controladores lógicos del ejemp lo que se pretende p rogramar. Se conecta el controlador lógico a la tensión y aparece la pantalla del mismo, supuesto el caso de que no se haya programado nunca, esto es, 'lue no contiene nada almacenado en m em o ria:
73
Controladores lógicos
No Program
Al accionar, conjuntam ent e las tedas ...... O K aparecerá en pant alla:
> Progrom PClCord 5tart
Pulsamo s OK r aparecer é:
>Edlt
Prg Clear Prg 5et Clook A5 ; Bus
Pulsam os OK Yapare cerá en pantalla:
-lS1-,
Intormitonto
(~sta es la primera salida, Co n las tedas A ... podemos elegir otra salida entre toda s las salidas de las llue disponga el módulo l ógico .
Una vez definid a la salida a utilizar, en este ejem plo Ql, pulsarem os O K )' aparecerá:
lCo-@1
-,
Intorm itente
74
5. Uso y manejo de un controlador lógico con funciones lógicas
Estando en esta posición podemos elegir un born e () un bloqu e. En el ejemplo elegimos un bloque. Para ello, pulsando'" ó ... desplazamos hasta que aparezca GF (Función G eneral) dentro de la lista liue se visualiza en la pan talla y aparecerá : tGF~l
InN~itonN
Pulsamos OK r aparecerá un bloqu e co n una función por defecto que, generalmente, se trata de una función ANO. Cuando una bloque no esté memo rizado aparecerá un rectángulo tramado con una flecha hacia abajo.
Co n ayuda de las teclas ... ... , iremos cambiando todos los bloqu es hasta que se muestre la función requerida en el bloq ue. En el ejemplo dejaremo s la función que aparece por defecto, pulsaremos OK r aparecerá:
Pulsaremos otra vez OK }' aparecerá:
Co mo se pretende pasar a o tro bloqu e, co ncreta mente a una función general, pulsaremos OK y éste aparecerá en pantalla:
75
Controladores lógicos
Pulsarem os OK }' aparece r á: 802
=Ekl Como la func ión qu e se muestra po r defecto no es la que se precisa en el ejemplo, acciona remos las teclas'" T hasta lJlle aparezca la fun ción que nos Interesa: 802
~¡>1~1 Pulsaremos OK
r aparecerá:
Pulsarem os OK }' aparecerá:
Pulsaremos OK Yaparecerá:
76
5. USOYmanejo de un controlador lógico con funciones lógicas
Con ayuda d e las teclas '" T irem o s accionando hasta que aparc?ca 11, pulsaremos OK }' quedar á fijada la en trada 11. Se mostrará en pantalla:
Pulsarem os O K Yaparece rá:
Pulsarem os OK }' aparecerá: 802
I1EbI
¡ Co
-
1
Pulsaremos OK:
77
Con troladores lógicos
Con las tedas '" 'f visualizaremos Ql y pulsare mos OK rara validar. En pan talla aparecerá:
Un! saz
Ql
-
1
Pulsaremos OK:
Un! saz
Ql _
1
Pulsaremos OK:
U n! U n! saz
Ql
-
l eo Pulsaremos OK:
1
saz
Ql •
-
1
Pulsaremos OK Y llllcdará fija da la X en la tercera entrada. indicando que no está utilizada (no está co nectada). Autorn ática mcn rc. el cursor se desplazará a los bo rnes del bloque BO l ~ \n r m~ra ma r . aparec iendo en pa lllalb:
llue q uedan
78
5. Uso y manejo de un controlador lógico con funciones lógicas
Pulsaremos OK:
B02n
BOl
l Co
1
Pulsaremos OK:
BOl
BO~n íé 1
Co n las teclas ...... visualizaremo s 12 y pulsaremo s OK para validar, En pantalla aparecerá:
B02n
BOl
12
1
Pulsaremos O K:
BOl
B~i&l
_L.ffill
Pulsaremos OK:
B02n
BOl
12 l Co
1
79
Controladores lógicos
Pulsaremos OK: BOl
B02= r 1 12 ~ 1 Pulsaremos OK par validar la última operación y aparecerá:
Pulsaremos la tecla ESe y se regresa al menú Program:
)oProgram PClCard
5t art
Si deseamos visualizar en pantalla el programa introducido, basta con ir pulsando la tecla ... hasta llegar a la pantalla: B01~1
Una vez situados en esta pantalla, iremos accionando cá ......... y se puede ir recorriendo todo el programa. Para salir del programa, pulsaremos ESe y se vuelve al menú:
)o Program PClCard
5tart
80
5. Uso y manejo de un contr olado r lógico con funciones lógicas
Ejecutar un programa Una vez situados en la pantalla del m enú> P rogram, accionaremos las teclas '" .... y elegirem os> Start. Confirmaremos con OK }' apar ecerá en pantalla: Entrad a Act ivada Dio de -la Semana
I' 23456 _ -f_ Hor a 11: 08 Actual Q ,[jJ2 3 4 RYN
+cWe
l'd
S aI1 a Activada
I
Modo RUN
Las conexiones a realizar para este ejemplo son las indicadas en la figura 11 4, 2 20
v.
~~ 11 1~
UN
.
22 \/ .
cfeQ1 (
~
Figura 114: Esquema de las co nex iones a realizar en las entradas y salidas.
81
Con troladores lógicos
Borrar un programa completo Se llama borrar un programa co mpleto la acción de elim inarlo de la m emoria del co ntro lador lógico. Antes de efectuar esta maniobra tenemos que tener la certeza tot al y absolu ta de qu c realmente se pretende elimin ar el programa, ya qu e una vez realizado el borrado no se podrá volver a rec uperar. No obs tante, y debido a las graves consecuencias qu e pued en derivarse de esta maniob ra, el equ ipo pregunta si de verdad se quiere eliminar. Rn caso afirmativo se le tiene qu c con firmar accionando una tecla. E n el caso del contro lador lógico LOGO de la firma Siemc ns, la mccanica a seguir para efectu ar el borrado de un p rograma es la siguiente : Nos siruamos en el menú principa l:
) Progrom PClCord Start
Pulsamos OK Yapa recerá en pantalla :
>Edit
Prg Clear Prg Set Clock AS LBus
Desplazamos el curs or co n la teda ... hasta situarlo en la opción Clear Prg (borrar programa). Con firmamos co n la teda OK y aparecerá:
82
5. Uso y manejo de un controlador lógico con funciones lógicas
clear Prg
>No y~s
Desplazamos el cursor hasta situarlo en la opción VES con la ayuda de la tecla" .
Confirmamos con la tecla OK. El programa ha quedado eliminado y no se tiene ninguna posibilidad de recuperarlo.
Borrar varios bloques consecutivos Se llama borrar varios bloques consecutivos de un programa insertado en un controlador lógico, a la acción de eliminar determinadas funciones conectadas consecutivamente. Para borrar VlIriOS bloques consecutivos deberemos seguir la siguiente maniobra: • • • • •
Situar el cursor al final del último bloque a eliminar. Pulsar OK. Aparecerá en el cursor Ce. Pulsar OK y aparecerá x. Teclear OK.
Todos los bloques anteriores a x se habrán eliminado.
83
Controladores lógicos
Ejemplo práctico Se p retende borrar los bloques B04 y BOS del ejem plo de la figura 11 S.
B02 11 Q1
>1
X
BOl
>1
~ B03
B04
BOS Q1 X X
&
12 13
14 15
>1
16 X
& Q2
Fig ura 115: El programa de un controlado r l ó~i co alque se pretende eliminar varios bloques consecutivos.
Lo s pasos a seguir serán los siguiente:
•
Elegiremos desde el menú principa l Edit P rg y teclearemos OK
• • •
"parece rá la salida Q l D esp lazarem os el cursor a Q2 co n la ayuda de la tecla " . Co n las tecla s " .... despla zar em os el cu rsor hasta la en trada N ° 1 del bloque B03, visualizándose en panta lla:
B03
ij
4
!Y16
X •
84
~
T eclearemos O K y apa recerá:
5. Uso y manejo de un co ntro lador lógico co n funcione s lógicas
•
Teclearemos OK r aparecerá: 803
~---r&l
~U~
•
Teclearemos OK y la x quedará confirmada y los bloques 804 y 805 habrán quedado eliminados.
El programa quedará sin estos bloques y la salida del bloque B03 sólo se activará cuando 16 sea 1.
Borrar un bloque aislado Borrar un bloque aislado es eliminar un bloque determinado, pudiendo estar éste al principio del programa, entre otros bloques o conectado a una salida. Los pasos a seguir para borrar un bloq ue determinado es la siguiente: • • • •
Situar el cursor en la salida del bloque a eliminar. Aparecerá una B y un número que determina el número del bloque que ocupa en el programa. Teclear OK y aparecerá BN . Con las teclas " ? elegir el número de bloque anterior al que pretendemos eliminar.
85
Controladores lógicos
•
Teclea r O K }' automá ticamente el bloque qu eda eliminado }' el an terio r al elim inado queda relacionado con el siguien te.
Ejemplo práctico E n este ejemplo sc pretende elimina r el bloque B01. Al eliminar éste, el bloque B02 deberá queda r co nec tado a la salida Ql (Fig. 11 6).
BOl
B02
11 Ql
>1
r---1 &
X'-_--'-
I4
12,-----"Ql
Figura 116: Esquema original al que se pretende eliminar el bloque RO L
Los pasos a seguir serán los siguientes: • •
Elegi r desde elmen ú pri ncipal Edit P rg y teclear OK. Con las teclas .... situarse a la salida del bloque BOl )' aparecer á entonces:
•
Teclear O K }' co n las teclas ...... elegir B02 .
•
Teclear OK.
E l bloque BOl quedar á eliminado }' el bloque B02 quedar á co nectado a la salida Q l (Fig. 117).
66
5. Uso
y manejo de un controlador lógico con funciones lógicas
B02
11&1
Q1 X
Q1
Figura 117: Resultado final, una vez eliminado el bloq ue BOL
Insertar un bloque Se llama insertar la in tro d ucció n de un nu evo bloque, o vari os bloques, en un programa qu e ya e xis te. Con un ejem plo se comprenderá much o me jor.
Se dispone de un programa original al qu e se le preten de insertar la fun ción O R entre la salida Q l y la función AND (Fig. 11 8).
BOl
I1j>t
Ql
X
~
Figura 118: Programa original al que se le pretende insertar un bloque adicional.
El programa modificado, co n el nuevo bloque ya insertado }' co n la función ANO se muestra en la Fig. 119.
11
BOl
>1
B02
&
Ql 12 X'-------'-I3,' -----'- 1Ql Figu ra 119: Programa definitivo con el nuevo bloq ue incluido.
B7
Controladores lógicos
Una vez confeccio nado el eSlluema definitivo , se tiene llul' int roducir en el mód ulo lógico , Para ello, tenem os qu e proceder de la siguiente man era: • • • •
•
• •
Elegir desde el menú principalla op ción E d il Prg y teclear OK. Aparecer á la salida Ql Con la tecla " desplazar el curso r hasta la salida BOl Teclear OK y se visualiza BN. Elegir la funci ón que se pre tende int roducir con las teclas A ... . E n este caso , dentro de las funciones GF , b función AND. Ahor a qued a la fun ción AND as ignada al nuevo bloque B02, intercalado entre el bloque BOl }' la salida QI. Se tiene que asignar en este nuevo bloque B02 las cu rradas ]2 e 13 por el procedimiento descrito anteriorment e.
Modificar un bloque Modifi car un bloque es cam b iar uno existente por o tro de caractcrisricas di feren tes. E n los controlado res lógico s, para cambiar un bloque po r o tro, el n ue bloq ue de be tene r las mismas entradas que el qu e se pret ende cambiar. D e no ser así, siem pre se puede borrar el bloque e insertar uno nu evo, supuesto el caso de llue el bloque a cambiar no tenga las misma s entradas. \'0
Siendo el bloque a mod ificar de igu ales entrada s, procede rem os de la siguien te manera: •
• •
aa
Elegiremos la opció n E d il Prg del men ú principal y teclearemos OK. Aparecerá la salida Q l Con la teclas " .... nos situaremos en el bloq ue a mod ificar . Una vez situados en el bloq ue, teclearemos OK.
5. Uso y manejo de un controlador lógico con funciones lógicas
•
Con las tedas 6. ... elegiremos el nuevo bloque deseado. Una vez visualizado el nuevo bloque, teclearemos OK.
El nuevo bloque ya está introducido. En este punto, si fuera necesario, deberemos modificar las entradas de este nuevo bloque.
Parametrización Se llama paramctrizar, el ajuste o modificación de los parámetros de los bloques: tiempos de retardo, de activado, valores de cuenteo, etc... sin tener que alterar la programación del módulo lógico, de tal manera que el personal no cualificado pueda realizar estas modificaciones permaneciendo el programa igual al introducido inicialmente. Estos parámetros se pueden ajustar en modo: • •
Programación. Parametrización.
En modo programación se pueden modificar todos los parámetros siguiendo las instrucciones explicadas en el capítulo de la programación. En modo parametrización se puede modificar los parámetros sin tener que modificar el programa, permaneciendo éste protegido. Para eUo, seguiremos las siguientes instrucciones: Pu lsaremos las teclas ESe y O K simultáneamente y aparecerá en pan talla:
>Sd Clok
Sat 'arom.
89
Contro ladores lóg icos
Accionaremos la tecla ... para situar el cursor en la opción > Set Par am. Pu lsaremos O K y apa recerá:
Set Clok >Set Panlm.
Con las teclas ... ... .... ..... introduciremos la modificación y validaremos posteriormente con la tecla OK
Panlme'tro HOrG actual
BOl, T T , 12,00 m Ta = 00 :00 m
Valol'" ajustado
cm el parGma'tro Unidad de t il!mpo
El programa quedará paramctrizado con los nuevos valores. Supuesto el caso de que no se pueda modificar el parámetro visualizado, aparecerá en pantalla:
No Panlm . 'ress ESC
La unidad de tiempo, cn este ejemplo m (minutos) , no se puede modificar en modo de paramcrrizaci ón ya que sólo se puede realizar en modo de programación.
J .os pa rámetros que se pueden modificar son:
90
•
Tiempos en los temporizadores.
•
Valores de prcsclccci ón en contadores de maniobras.
5. Uso y manejo de un controlador lógico con funcione s lógicas
•
Tie mpos de activació n y desactivación en los relo jes.
•
Intervalos de supervisión en contadores de horas.
•
Valor umbral en conm utadores de valor de umb ral.
91
6. Entradas y salidas
6.
Entradas y salidas
Señales de entradas Las entradas son las encargadas de adap tar y codificar, de una manera co mo prensible para la CP U del con trolador lógico, las señales que le llegan a los bornes de entrada procedentes de pulsadores, finales de carrera, co ntactos de contacta res, de fot océlulas , de temporizadores, etc... Las señales que le llegan a los bornes de los con troladores lógicos pueden proceder de dispo sitivos con tensión, co mo es el caso de los detect ores de proximid ad y de las fotocélulas. Podemos establecer dos grandes grupos de señales de entrada, atendiendo al tipo de señal: • •
Entradas digitales. En tradas analógicas.
Entradas digitales Las en tradas digitales son aquellas señales que adoptan siempre un valor fijo, es d ecir, todo o nada. Es to es en nuestro caso. tensión o ausencia de la misma, contacto abierto o contacto cerrado . En los controladores lógico s, este valor es de tensión y su valor depende de la tensión de alimen tación, puesto que la entrada digital se realiza desde la tensión de entra da, más concretamente desde el borne de entrada Ll , a través de un interruptor, contacto, etc (Fig. 120). En los contro ladores lógicos, los bornes de entrada se pueden ide ntificar porque junto a éstos y, siem pre en un lugar bien visible, están indicados como IN P UT o EN TRAD A.
93
Controladores lógicos
22.
v.
~ U N
I
I~
I
I
I
Figu ra 120: La conexión de las señales digitales en un controlador l ógico.
Canales de entrada J unr o a la indicació n IN P UT que apa rece junto a las en tradas, podemos o bservar un n úmero o letra qu e indica el CANAL de trabajo. En el caso de los co nt ro ladores lógicos apa rece la letr a I seguida de un número que indica el bit del canal 1 de entrada. E jemp lo : La prim era entrada será la indicad a co mo 11, siendo 1 el ca nal }' 1 el núm ero de bit dc ese can al de entrada .
Entradas analógicas Se llaman señales an alógicas, aquellas qu e pued en ado ptar distin tos va lores a la entrada de un co ntrolado r lógico. E xisten varios valores de seña les normalizadas, pe ro en el caso específico de los contro ladores lógicos se utilizan , generalmente, los valo res O10 V. De. Esta seña l pucde proceder de un equipo electr ónico co n nlimcntación independiente o de un eq uipo q ue utilice la misma alimentació n del co ntrolador lógico. G eneralment e, las seña les ana lógicas proceden de magnitudes físicas co mo pued en ser la temperatura, la presión, la velocida d, la luz, et c... La conexión de un equipo electró nico anal ógico , po r ejemplo detec-
tores o fo tocé lulas, es la que aparcce indicada en la figura 12 1. 94
6. Entradas y salidas
+
Detector
--1
+
-
I
11 +
Figu ra U l: La conexión de un equipo electrónico con salida analógica a un controlador lógico. Algunos controladores lógicos disponen de entradas analógicas inte gradas en el mismo co ntrolador lóg ico, sin necesidad de tener que amplia r módulos específicos. G eneralmente, utilizan dos de las entradas digitales qu e se pueden configurar asimism o com o entradas ana lógicas. Casi todos los fabric ant es co inciden en u tilizar, como en tradas analógicas, las do s últimas entradas disponibles en el controlado r lógico . En el caso particular del LOGO de la casa Siem ens, éste utiliza las entradas 17 e 18 como entradas digitales siem pre que se configuren como 17 e 18. Si se configuran como A11 r 1\ 12 el contro lador lógico las int erpreta como entradas analógicas. Los valores qu e entienden los cont roladores lógicos son referentes a la tensión y están comp rendidos entre O y 24 V. D e. Observar qu e este valor es igual al de alimen tació n del controlador lógico .
Conexión de las entradas analógicas La figura 122 mue stra diversas conexiones de equipos que proporcio na n salidas analógicas, entradas analógicas para los controladores
lógicos.
95
Controlado res lóg ico s
+
-
F.toeelulG AftGI¡:gkG b eteetor Aft Glógieo
+ -
I
. 11
I c:::J
+
-
Poteneiomef1oo
+
I
-
. 11
I
I
I
Figu ra 122: Diversas con exiones de dispositivos con salidas analógicas.
G eneralmente, loss co ntro ladores lógicos utilizan las dos últimas en tradas para co nfigura rlas como entradas digitales o analógicas.
Es de d estacar la con figuració n que permite realizar las entradas analógicas:
96
•
Si las en trad as 17 e 18 se con figuran como 17 e 18, se adopta la opción de entradas digitales y el controlador lógico las interpreta com o ent radas to do o nada.
•
Al co nfigurar la entradas 17 e 18 co mo Al t e 1\12 se ado p ta la opció n de entradas analógicas y el cont rolador lógico las inter preta como entradas modu lablcs. Esto es, co mo valores en forma de tensión co mprendidos en tre un mínimo )' un máximo.
6. Entradas y salidas
Para evitar posibles equ ivocaciones, los bloques que son específicos de conectar entradas analógicas (como es el caso de los discriminador es analógicos, los comparadores ana lógicos, ere ...) sólo permiten configura r las en tradas a dichos bloques como entradas analógicas. es decir, como AI1 Ó 1\12. Antes de comentar las distintas funciones en las que interviene la analógica, conviene repasar algunos conceptos fundamentales para una buena compresión de los distintos parámetros a configurar.
Ganancia Se llama ganancia , al valor de la variable final, llamado también valor de referencia interno de la función ana lógica, que resu lta de multiplicar el valor de entrada por el valor paramctrizado como gana ncia.
La ganancia es un factor multiplicador. Generalmente, la ganancia se represe nta como aparece indicada en la figura 123.
K
J
. ~[g}-y F ig u ra 123: Representación gráficll tic III ganancia.
Offset Se llama offset al valor que se a ñade al valor de entrada. El offset desplaza el valor de entrada en función del valor para metrizado como offset. Dicho de otra maneta, el offset desplaza el punto cero de los valores de entrada hasta un valor igua l al paramerrizado como valor o ffset (Fig. 124). 97
Controladores lógicos
y=
1( e +
Off) K
1
y=
Valor de salida (Valor de referencia interno del equipo) e = Valor de en trada Off = Valor de offset K = Valor de la ganancia Figura 124: Represen taci ón gráfica del offset.
El offset es un sum ando y, por lo tanto, corrige posibles er rore s constantes que se pueden producir en la entrada.
Ejemplo: Se dispone de una entrada de O - 10 V. y se pretende que la salida se acti ve a partir de 6 V. Los valores a parametrizar son:
Gmlllllcia =: 1 (se dispone de una entrada de O - 10 V, Y se p retende obtener un resultado de en tre O y 10 V.).
q tfsel = O (se dispone de 0 - 10 V. y el valor leído deberá ser de O- 10 V. y no se pretende despla zam iento en la entrada).
98
6. Entradas y salidas
Si en ese mis mo ejemplo, la se ñal máxima que le llegara al controlador lógico fuese de 5 V., se tendría que expandir la seña l de entrada para que el valor de referen cia sea proporcional a la señ al de entrada. En este caso, los valores a parametrizar son:
Gananda = 2 (todos los valo res que lleguen a la entrada se multiplicarán por 2 dando una señal referente a 0 - 10 V.).
q[jj"et = O (no se requiere des plazamiento de la señal de entrada). Si en el ejemplo anterior los O - 10 V. de tensión proced en de un co nve rtidor de un senso r de temperatura de un horno y con tienen un error, por ejemplo por una caída de tensió n, de 2 V., el valor a pa rarnetrizar en el offset será de 2. Esto quiere decir que al valor de entrada multiplicado por la ganancia se le suma rá SI EMPRE el valor de 2, q ued ando corregido este error debido a la caída de tensión de los conductores del sensor.
Conexión de detectores A los controladores lógico s se pueden conectar detectores, ya sean fotoeléctricos o de proximidad, o cualq uier o tro sensor cuya tensión de funcionamiento sea no rm alizad a. E n estos dispositivos detectores debemos de hacer dos grandes diferencias en cuanto a las conexiones: si S011 de dos o tre s hilos.
Dispositivos de dos hilos E n los de tec tores de dos hilo s un factor a tener en cuenta es q ue la na turaleza de la tensión de fun cio namiento sea de e.a o de c.c., aunq ue su co nexión no di fiere en cuanto a es te factor sí lo hace su utilización. Po r ello, un sensor de 2 hilo s de e.a. só lo se puede conectar, para obtener un funcio namiento correcto, a un controlador lógico cuya tensó n de alime ntación sea de e.a. y los valo res de tensión de ambos equi pos, detector y controlador lógico, coincidan.
99
Controladores lógicos
Asimismo, un de tector de dos hilos de e.e. necesita, para su correcto funcionamiento , un controlador lógico cuya alimentación sea de e.e. (I' ig,. 125 Y126) . L1 N
Det ec tor
I L1 N
11
Figura 125: Conexión de un detector de 2 hilos de e.a. a un con trolador lógico de e.a.
• Detect or
I
I
" • Figura 126: Conexión de un detector de 2 hilos de c.c. •
11
a un con trolado r lógico de e.e.
Dispositivos de tres hilos Los detectores de 3 hilos son lo s más utilizados en la industria del campo de la automatización . Éstos se conectan a la tensión de alimen tació n del co ntrolador lógic o o a una fuente de alim en tació n ind epe nd ien te, te niendo en cuenta la polaridad y el terminal de salid a del detector. El cable negro es al que se deben conectar lo s bornes d e entrada del controlador lógico (Fig. 127).
100
6. Entradas y salidas
+
Detecto r
r-I +
I
11 +
Fig ura 127: Conexión de un detector de 3 hilos a un controlador lógico.
Señales de salida Las salidas son las órdenes que manda el módulo de co ntrol, CP U, al proceso industrial a través de los bornes de salida del controlador lógico, para (Iue realice las funcio nes lógicas con las que proseguir el proceso. A los bornes de salida se conectan los órganos de mando, tales como bobinas de contactorcs. relés, electroválvulas, pilotos de se ñalización. cte. .. y, en general, cua lquier receptor que sea susceptible de poder conectarse a un controlador lóg ico. Los bornes de salida se p ued en identificar, en el controlador lógico, por
OllTPUT n SALIDA . Existen dos tipos ele salid a atendiendo al tipo de señal: • •
Salidas ana lógicas . Salidas digitales.
Salidas analógicas Este tipo de salidas no están aún disponibles en los controladores lógicos, por lo menos hasta el d ía d e ha)'. Es previsible que aún tard arán los fabr icantes en in co rpo rarlas a los controladores lógicos, debido a su complejidad )' precio. En el caso de necesitar este tipo de señales de salida se te ndría que ir a una gama más alta de PLC, autómata p rogramable, en los que sí incorporan este tipo de señal de sa lida.
101
Controladores lógicos
Salidas digitales I.3S salidas digitales son aquellas qu e fun cion an co n todo o nada , es decir, en los bornes de salida existe o no existe ten si ón }' pueden ser de dos tipos:
•
Relé.
•
T rans istor.
Salidas a relé So n aq uellas en la q ue el co ntro lador lógico propo rcio na, a su salida, un co ntacto lib rc de poten cial para poderlo conectar a la tensi ón q ue se precise. La bo bina de es te relé es contro lada por la CPU , la cuál se acti vará en
función del ptoh>ntma q ue renga introduc ido y del estad o de las se ñales de en t rad a.
Canales de salidas Los canales de salida se denominan con la m ism a filosofía que los canales de entrada. Esto es, junto a éstas el fabri cante indica el canal de salida medi ante una letra s o número s. En el c aso de los co ntrolado res lógico s en contramos la letra Q seguida de uno o varios números qu e indican el bit de salida.
E jem p lo En la salida Q ?, la letra Q será el cana l y el ? se rá el hit.
Conexiones de salidas a relé El esq uem a típico de las conexiones de salidas a relé son las indicadas en la figura 12R.
102
6_ Entradas y salidas
Conexiones de salidas a transistor A los controladores ló gico s con salida a transistor se les pued e co nectar recc p tores, cuya tensión esté acord e con el con trolad o r lógico a utiliza r y la intensidad máxima n o stl pe!'<.' lo s valores establecidos p or el fabricante en mA . Generalmente, esto s valo res de tensión e intensidad no suelen superar lo s 24 V. DC y 300 mA. ap ro xima da m en te. Este tip o d e salidas no necesitan alimen tación exte rn a, como las de los co ntroladores lÓb>1COS con salida a re lé. En es te caso lo s recep tores se co nectan directam ent e a lo s bornes, alimentándose de sde el propio con trolador ló gico. En d efin itiva, se puede decir, que los controladores lógico s con salida a transistor proporcion an una torna de corrien te de 24 V. D C y 300 rru\ . La figur a 129, represe nta el esq uem a a rea lizar en un con tro lad or lógico co n salida a tran sisto r.
220 V.
• I •I
I
1.1 ~
:~ í.
,1,~ I3
D~
DO
e( Ql c(Q2 e( ~
alqul.... 'h:nsián
p.'e( (Q4
~L
f-J (
Figura 128: Esq uema de las conexiones de salida en unco utrolador lógico con salida a relé.
103
Controladores lógicos
It linrQntoción
Entrados
,+-+,r+-- +--+- - - - ---'------:;-:--,-, - - - ContNlodol'" LOg ico
Mql M q2
Mct3
Mq4
F ig u ra 129: Esquem a de las conexiones de salid:! en Ull co nt rolador lilglco co n salida a transistor.
Controladores lógicos sin display En el mercado existe n co ntroladores lógicos que no disponen de display. aunque ma ntienen el resto de las prestaciones de lo s q ue sí lo llevan . Es evidente q ue al no nevar disp lay no se puede visualizar ninguna
función y. por lo tant o, tampoco dispone de ted as para realizar In pwgrnmaci ón de sde el propio equipo.
El ca mpo de ap licació n de estos eq uipos, son los Fahrtcanrcs de maq uinaria que los instalan en m áquinas de poca co mplejida d, introduciendo el prog ram a a través de un orde nador co n el so ftware específico de la marca del controlado r 16gico . El prog ram a qu e int rod uce. siempre es el mismo en to da s las máqu inas que fab rica en serie, no teni e ndo el usu ario que manipular nada en el con -
104
6. Entradas
y salidas
trolador lógico . Con esto se cons igue que la máquina fabricada sea más eco nó mica qu e la similar de su competencia. Tiene el inco nvenien te de no poder visualizar los parám etros in trodu cidos, pe ro tien e la ventaja de ser mucho más econó mica al prescindir del display (Fig. 130).
Figura 130: El controla dor lógico LOGO sin display (cortesía SIE1ffiNS)
105
7. Marcas, memorias y bus ASI
7.
Marcas, Memorias y Bus ASI
Marcas Se llaman marcas a las salidas internas qu e toman el mismo nivel que el aplicado a su entrada. Las marcas son las equivalentes a los relés auxiliares utilizados en lógica cableada, que no controlan directamente una salida pero que contribuyen a través de la maniobra el resultado final de la automatización. Otra equivalen cia posible es con los relés internos de los autómatas programables qu e tampoco controlan directamente una salida, pero ayudan en la elaboraci ón de la maniobra de la automatización. La mecánica a utilizar en la programación de las marcas es la misma que la utilizada en las salidas, cambiando sólo la nomenclatura y en vez de Qt, Q2, Q3 se debe utilizar Mt, M2, M3.
El uso de las marcas permite, en un proceso de automatización, utilizar menos bloques al poder realimentar circuitos independientemente de las salidas reales. Las marcas se pueden utilizar en cualquier bloque, tanto sea un bloque general o especial. La cantidad de marcas (relés internos) que dispone un controlador lógico depende del tipo de éste, aunque en realidad no disponen de una gran cantidad, en los equipos más usuales suelen ser de como máximo 8 marcas.
Ejemplo práctico de esta función E n este ejemplo se puede observar que la marca M1 no acciona directamente la salida Ql,lo hace a través del bloque B03.
107
Controladores lógicos
Para desac tivar la salida Q 1 se acciona directamente sobre M1 y como co nsecuencia de esta maniobra se desactiva el bloque n03 y desactiva di rectamente la salida Ql (Fig.131). 8.2 11 >1 Q1 Xc _..r-
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Figura 131: Accionamien to de una salida indirectamente a trav és de una marca .
Memorias de programas Una vez terminada la programación, el programa pcnnancce de manera ind efinida en la mem oria del controlado r lógico . Si se pretende introducir un prog rama distinto al original se tiene que borrar o archivar éste en algún lugar.
E! programa origin al se puede archivar en el disco duro de un Pe, con un no mbre de arc hivo, o en un disco de 3,5» utilizando el so ftware espe~ clfico del co ntrolador lógico . Asimismo, la mayoría de los controladores lógicos disponen de m ódulos espec íficos para archivar progra mas y posteriormente pod erlos rescatar y trasvasar a otros co ntr oladore s lógico s. Algunos fabricantes disponen de módulos de progrnmas que no pe rmiten visualizar ni copiar los programas de los con troladores lógicos, pre ~ servando así el diseño de éste para que nadie pueda utilizarlo . Los mód ulos permiten:
108
•
Archi var programas.
•
Recuper ar p rogramas.
7. Marcas , memoria s
y bus ASI
Los controladores lógicos permiten cop iar el programa procedente de un módulo, o recuperar éste de un controlador lógico y copiarlo en otro controlador lógico distinto. El proceso para efectuar esta m aniobra es seguir las instrucciones del fabric ante , aunque en lineas generales se deb erá situar el cursor en un menú en el que aparezca la entrada "pe / Card" , con firmar con OK y el controlador lógico preguntará si la transferencia se pretende hacer desde el módulo al contro lador lógico o de sde éste al módulo. Debemos decidir la opción de seada y validar con OK y la tran sferencia del programa se realizará en unos segundos. La figura 132 mu estra distintos módulos de programa de la firma Sierncns.
Figura 132 . Distintos módulos de progrnma para insertar en los controladores lógicos (cor tesía SIEi'vIENS).
BusASI Las máquinas son cada día más so fisticadas y disp on en de elementos muy complejos que antaño no se utilizaban, y por tanto, se instalan una cantidad considerable de conductores que conectan los distintos elementos con el co ntrol de procesos, sea éste en lógica cableada o programable.
109
Controladores lógicos
En el coste de la máquina, el cableado es un capítulo muy imp ortante al que hay que sumar la mano de obra. Por ello, desde hace años se ha intentado reducir. A mediados de los años 90, se desarrolla a nivel industrial, la técnica del Bus ASI para conectar el co ntrol de p rocesos co n lo s distintos sensores y actuado res de los que dispon e la máquina . De entre todos los buses que existen en el mercado, el bu s ASI (AS Interface) es el más sencillo, económico y fiable, siendo un estándar en el mercado. Es to quiere decir, que no es propietario de una marca especifica, sino mu y al contrario, ya que son muchos los fabrican tes que disponen de equipos co mpatibles con el bu s ASI, tanto para sensore s como actuadores. Es evidente, que los precios de los equipos con un bus ASI, son superiores a los clásicos de actuado res y sensores, pero si se tiene en cuenta la mano de obra de cablear, grapar, conectar y el costo de los conductores, se observa que el aho rro, utilizando la técnica del bu s, es co nside rablemente superior al de la técnica del cableado tradicional.
Es por ello, que existe una organización intern acional integrada po r los principales fabricantes de componentes com patibles en tre sí, que se encargan de desarrollar tecnológicamente, aún más, este bus. En este tipo de bus, se pueden co nectar equipos que dispongan de señales digitales y analógicas. La velocidad de transmisión es elevada, pero la cantidad de informaci ón qu e circula por el bus no es muy elevada, los bits de información que circulan son escasos comparados con el resto de buses más superiores que circulan en el mercado.
Las Figuras 133 y 134 presentan un equipo con conexión de bus ASI y un ejemplo típico de con exión de una red con bus ASl en la que interviene un módulo de entrada. Este módul o transmite la información que recibe de los distintos sensores o detectores PLC vía ASI a un mód ulo de salida. Este módulo sólo ejecuta las órdenes que le llegan del PLC a través del bus ASI, r un co ntrolador lógico LO G O de la casa Siemens. Es te controlador lógico sí es inteligente y ejecuta las acciones de su programa y también las ó rdenes qu e le llegan del PLC a través del b us ASI.
110
7. Marca s. memorias y bus AS I
FiJ:t:ura 133: El con trolador lógicu 1.0 ( ;0 en n bus ASI (co rtesía SIEI\IE NS).
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134: Eiernplo de una red cI1Í:sica de bus .-\ SI. 111
8. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
8.
Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
En este capítu lo trataremos varios ejemplos reales de aplicacio nes indu stri ales que combinan las funci o nes básicas co n las funciones especiales, obteniendo excelen tes solucio nes a distintos problemas de automatizaci ón algun as veces co mplejos.
Obtener una salida con entrada normalmente abierta El ob jetivo de este ejemplo es obtener una salida a partir del accionamient o de una entrada normalmente abierta. E n lógica cableada se realizaría como aparece indicado en la figura 135.
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Figu ra 135: El esquem a, en lógica cableada, de una salida con entrada normalme nte abierta.
En controlador es lógicos, este programa, a pesar de su aparente simplicidad , se puede realizar de va rias man eras. E n este ejemplo sólo 10 representarem os de do s ma nera s. Deberem os reco rdar qu e se pu ede hacer de mucha s manera s más (Fig. 136). ~~-----
Figura 136: E l esquema , en controladores lógicos, de un a salida activada con una entrad as norm almente abierta.
113
Cont roladores lógicos
Para introd ucir este ejemplo en el mód ulo lógico deberemos seguir las pautas explicadas en el apa rtado dedicado a la programación. Las conexiones a realizar apa recen detalladas en la figura 137.
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FiJt ura 137: Los esquemas de las conexio nes de las entradas y las salidas .
Obtener una salida siempre activada con la entrada normalmente abierta En es te ejem plo se trata de obtener una salida siempre activada activarla al accionar una entrada normalmente abierta .
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El esquema en lógica cableada aparece indicado en la figura 138.
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Figura 138. El esquema de una salida siempre activada que se desactivará al accionar una entrada normalmente ab ierta.
114
8. Ejemplos prácticos de funciones básicas
y especiales
En los controladores lógicos tenemos que utilizar la función que aparece rep resentada en la figura 139, en la que puede observarse la posi bilidad de convertir un contacto normalme nte abierto en uno normalmente cerrado, y viceve rsa.
Figu ra 139 . El esquema de la función a utilizar para obtener una salida siempre activada ), desactivarla al accionar una entrada normalmente abierta. Las conexiones a realizar aparecen detalladas en la figura 140. En lo sucesivo, ya no se dibujarán estas conexiones puesto que podemos observar, en todo lo tratado hasta ahora, que las conexiones son las mismas y só lo difieren en la cantidad de entradas y de salidas.
Salida siempre activada con una entrada normalmente activada E n este ejemplo pretendemos obtener una salida pe rmanentemente activada con una entrada normalmente cerrada, tal y como aparece indicado en la figura 141.
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Fig ura 140: El eSCJuemas de las conexiones de las entradas y las salidas. 115
Controlado res lógicos
Fig ura 141: El esquema, en lógica cableada, para ob tener tilla salida permanentemente act ivarla co n un a en trada normalmente cerrada.
Este ejemplo, en los controladores lógicos y debido a su simplicidad, se puede realizar de varias maneras. Aquí sólo repres entaremos dos posi bilidades, pero cabe recordar que puede hacerse de much as más (Pig. 142).
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F igu ra 142: FJ esq uema, en controladores lógicos, para obtene r una salida pennanen temente activada con una entrad a normalmen te cerrada.
Las co nexiones de las entradas y de las salidas se realizarán de la misma man era que la indicada en el ejemplo an terior. La excepció n será co nectar un interrup tor normalme nte cerrado como aparece indicado en el ejemplo.
Inversor de giro, pasando por paro (2 variantes) En este ejemplo se pretende realizar el arranque de un motor eléctrico co n inversión de giro pasando por paro , de tal manera que gire a derech a o izquierda dependiendo del pulsador acciona do . Asimismo, se dis pone de un pulsador, normalmente cerrarlo, para realizar la parada del motor, cualquiera que sea el sentido del giro d e éste.
116
8. Ejempl os prácticos de funciones básicas y especiales
Co mo protecció n inco rpora un clásico relé térmico .
Asignación de los puntos de entrada y salida E n primer lugar, se definen las que van a ser las entradas, salidas, temporizadores, ere... de los distin tos elementos del ejemplo . El esg uema en controladores lógicos apa rece representado en la fi gura 143.
En tradas FUNCION Pulsador de marcha a izquierd a
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DIRECCION
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Relé térmico
Salidas FUNCION Salida de giro a izquierda
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117
Controlado res lógicos
Esquema 1 en controladores lógicos B03 I1
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Figura 143: Las funciones a introducir en el controlador lógico para obtener un inversos de giro pasando por paro.
Funcionamiento B03
Función O
La salida de el bloque B03 se pone a 1 cuando: •
B02
Se pulsa It , (T1 ::::: 1), O esté activado Q 1, (Q1 :::::1).
Función Y
El bloque B02 se pone a 1 cuando: •
11 B
La salida del bloque E03 sea 1 Y la entrada 13 sea 1 Y la entrada T4 sea 1.
8. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
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Función Y
Este bloque se pondrá a 1 cuando: •
B04
La salida B02 sea 1 Y la salida del bloque B04 sea 1.
Función Inversor
Este bloque se pondrá a 1 cuando:
•
Q2 sea O (este seria el enclavamiento eléctrico que impide que se active Ql si está Q2 en marcha y viceversa).
Esquema 2 en controladores lógicos Otro método para resolver este ejemplo sería el esquema que aparece representado en la figura 144. B04
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Figura 144: Otra variante de funciones para obtener la inversión de giro de un motor pesando por paro.
119
Controladores lógicos
Inversor de giro sin pasar por paro Pretendemos rea lizar e! arranque de un mot or eléctrico con inversi ón de giro sin pasar por paro, de tal man era qu e gire a derech a o izquierda dependiend o de! pulsador que se accio ne y sin tener que accionar e! pulsador de paro. Asimismo, se dispone de un pulsador normalmente cerrado, para realizar la parada del motor, cualquiera que sea e! sentido de giro de éste. Como protección incorpora un clásico relé térmico. E n primer lugar, definiremos las que van a ser las entradas, salidas, temporizado rcs, etc ... de los distintos elementos del ejemplo.
Entradas FUNCION
DIRECCION
Relé tér mico
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Pulsador de parada
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Pulsador de marcha a izquierda
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Salidas FUNCION Salida de giro a izquierd a
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DIRECCION Ql Q2
La figura 145 mue stra el esquem a a realizar para introducirlo en e! controlado r lógico. 120
8. Ejemplos práctico s de funciones básicas y especiales
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13-->-_-,Figura 145: El esquema de las funciones a introducir en el contro lador lógico para ob tener un inversor de motor sin pasar por paro.
Mesa semiautomática Se trata de realizar el programa de un a mesa de corte que debe traba jar de manera semiautomática (figuras 146 y 147). Las condiciones de funcion amien to son las siguientes: • •
•
Al accionar el pulsador de marcha se de splazar á la mesa hasta alcanza r el final de carrera. Al llcgar al final de carrera, el motor M t parará y comenzará el tiemp o de pausa, seleccionado en 3 segundos (tiempo suficiente para asegurar la parada total del mo tor antes de iniciar el retroceso). Finalizado el tiempo seleccionado , la mesa se desp lazará h acia el punto de or igen. Al llegar a éste, se parará el motor M1. 121
Controladores lóg icos
•
•
El siste ma queda preparado para comenzar otro ciclo al accionar el pulsador de marcha otra vez. Si durante el funcionamiento se accio na el pulsador de paro. la mesa deberá parar de forma insta nt ánea. f l:.. Avance 0-0
Figu ra 146: Esquema topográfico de la mesa semiautom ática.
Asignación de los puntos de entrada y sa lida CANAL 1 ENTRADA ENTRADA ENTRADA ENTRADA ENTRADA CANALQ
FUNCION Pulsador Marc ha Avance Pulsador Parad a F.C Avance F.C Retroceso Relé térmico
FUNCION
DIRECCION 11 12 13 14 15 DIRECCION
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8. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
Esquema en logo -
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Figura 147: El esquema 11 realizar para con seguir la automatización de una mesa semiautomática.
Obtener 3 salidas con 4 entradas bajo determinadas condiciones Este ejemplo dispone de 4 entradas y 3 salidas y debe funcionar bajo las siguientes condiciones de uso: •
Al pulsar 13 se tienen que activar las salidas Q 1 YQ 2.
•
Al pulsar 12 se tienen que desactivar las salidas Q'l }' Q 2.
•
Al pulsar 14, estando activada s las salidas Ql y Q2, se deberá desactivar sólo la salida Q2 y activar la salida Q3. Al dejar de pu lsar 14 tendrá que volver a activarse Q 2 y desactivarse Q3.
•
Si llega a accionarse la en trada 11 , que es un final de carrera , deberá desactivarse tod o.
123
Controladores lógicos
La
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148 muestra el esc¡uema a introducir en el co ntrola dor lógico .
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Final de carrera Pulsador de parada Pulsador de m archa Pulsador de marcha
Figura 148: El esqu ema del ejemp lo en con troladores lógicos.
124
8. Ejemplos prácticos de funciones básica s y especia les
Obtener 3 salidas con 1 entrada Es te ejemplo deberá cumplir las condiciones que indica el diagrama de funcionamiento de la figura 149. E n él o bservamos qu e la salida Q 1 se activa al accionar la entrada 11, resta activada du rant e un tiempo prefijado, se de sactiva y activa la salida Q 2, qu e transcurrido un tiempo, tam bién prefijado, se desactiva y se activa la salida Q3. T rans currido un tiempo desde que se activó esta salida, se desactiva y queda todo prepa rado pata otro ciclo. 11
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Q1W== = I - - - - Q3~--1='::l-Figura 149: El diagrama de funcionamiento para obtener 3 salidas con una sola entrada. El esquema en controladores lógicos aparece representado en la figura 150.
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Controladores lógicos
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126
8. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
Control de un semáforo con una secuencia verde-amarillo-rojo Este es el ejemplo de un semáfo ro clásico, con una secuencia de colores de trabajo VERDE · ilMBilR · ROJO Yvolver. VERDE (Fig. 151).
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Qllí=::::J4---Q3~--.b=:::LF igura 151: El diagrama de fun cionamiento de un clásico semáfor o.
El esquema en controladores lógicos aparece representado en la figura 152. Debemos observar, que el bloque 805 es el encargado de realimentar la salida Ql una vez terminado el ciclo de funcionamiento p ara comenzar otra vez de nue vo.
127
Controladores lógicos
Figura 152: El esquema de un semáforo cl ásico .
128
8. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
Control de un semáforo con una secuencia verde-verde/amarillo-rojo Es te es el mismo ejemp lo que el an terior con la difere ncia que la secuencia de traba jo debe ser VERD E - VERDE/AMA RIU.o - ROJO. El diagrama de funcionamiento aparece indicado en la figura 153. El esqu ema en controladores lógicos aparece representado en la figura 154.
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Q3L-_ m§'L_ Fi gura 153: E l diagrama de funcionamiento de un semáforo con una secuencia VERDE · VERD E/A MARILLO · ROJO .
129
Co ntroladores lógicos
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Fi gura 154: El esquema de un semáforo con una secuencia de trabajo VERDE - V ERD Ej A t\fA RIJJ ,O - ROJO
130
8. Ej emplos prácticos de funciones básicas y especia les
Accionamiento de un motor con retraso a la puesta en marcha Se trata de retra sar, durante un periodo de tiemp o prefijado por el usuario, la pue sta en marcha de un motor al recibir éste la orden de puesta en marcha a través de un pulsador. La secuencia de funcionamiento será la siguiente: •
Pulsar el botón de pues ta en marcha (11).
•
Comienza la temporización.
•
Termina la temporización.
•
Se activa Ql (motor en marcha).
•
En esta posición permanecerá hasta que ...
•
Se pulsa 12 parada .
•
O se desactiva , instantáneamente QL
•
Queda preparado el equipo para otro ciclo.
El diagrama de funcionamiento aparece indicado en la figura 155. 11
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5" Figura 155: E l diagrama de funcionamiento del arranque de un motor con retraso a la puesta en mar cha. -t-'
131
Controladores lógicos
El esquema con las funciones a introd ucir en el co ntro lador lóg ico es el qu e aparece indicado en la figu ra 156.
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Accionamiento de motor con desconexión temporizada En es te ejemplo se trata de pon er en marcha un motor y que se pare automáticament e un a ve z transcurrido un periodo de tiem po prefijado por el usuario. La secuenc ia de funcion amiento es la siguiente: •
Accionar el pulsador de puesta en marcha. entrada 11.
•
Activación de la salida
•
Comienza la temporización .
•
Finaliza la temporización .
•
D escon exión de la salida Q'l , el motor se para.
•
El sistema queda preparado para realizar otra man iobra.
•
En cualquier mom en to puede pararse el motor al accio nar 12.
Qf, motor en ma rcha .
El esquem a de las conexiones de las entradas y de las salidas no se muestra detalladamente al ser muy similar a los explicados anteriormente. El esquema en los controladores lógi cos. así como su conexión entre sí. apa recen represe ntados en la f igura 157. 132
8. Ejemp los prácticos de funciones básicas y especiales
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F igu ra 157: El cS{juema del arranque de un mo tor con desconexión temporizada.
Arranque de motor con desconexión temporizada al pulsar paro E n este ejemplo se trata de po ner en marcha un motor que se pare al inst ant e desp ués de tran scurrir un cierto peri odo de tiempo prefijado después de accionar el pulsador de parada.
J.a secuencia de funcionamiento será la siguiente:
•
Accionar el p ulsador de marcha 11.
•
Se accio na la salida Q 1, mot or en marc ha.
•
Accionar el pulsador de parada. 12.
•
Co mienza la temporización.
•
Finaliza la temporización.
•
Se desactiva la salida Q 1, p arada del motor.
•
El sistema qu eda p reparado para otro ciclo .
133
Conrrotadores lógicos
El esquema será el que apa rece indicad o en la figura 15S. O..
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F ig:ura 158: El esquema, en controlador lógicos, del arranque de motor con desconexión temporizada al pulsar paro.
Arranque de motor en conexión de estrella-triángulo Es te ejemplo presenta el esquema de mando del arra ncador de un mora r en conex ión estrella-tri ángulo . Así mismo, un pilo to señalizará de manera intermitent e, que está conectado el conractcr de triángulo.
Asignación de los puntos de entrada y salida CANAL 1
FUNCION
DI RE CCION
ENTRADA
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12
ENTRADA
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134
8 _Eje mplos prácticos de funciones básicas y especiales
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Salida para contac tar de línea
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El esq uema a in tro ducir en el co ntrolado r lógico es el qu e apar ece indi cado en la figura 159. - - - 8 04 - -- 8 03 11
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01'0~---- ---\§I Figura 159: El esquema, en cont roladores lógicos, de un arrancador en cone xi ón de estrella-triángulo. 135
Controladores lógicos
Aunque a estas alturas casi todos los profesionales del sector co nocen el esqucm :ll de fuerza del clásico arrancador en estrella-triángulo, a título informativo ap:llrece ilustrado en la figura 160.
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F ig u ra 160: El esquema de fuerza de un arrancador en estrella-triéngclo,
Arranque e inversión de motor en conexión de estrella-triángulo Si al motor del ejemplo anterior qu isiéramos do tarlo de dos sen tidos de giro tend ríamo s qu e realizar el esquema de la figura 161, en la que se mue stra el esque ma de fuerza del arranca do r y la inversión de un motor mediante la conexión de esrrella-triangulo. En la figura 162 aparecen indicadas las funciones a introducir en el co ntrolado r lógico para obtener el co ntrol de este tipo de arranque.
136
8. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
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Figura 161: El esquema de fuerza de un arrancador de mo tor con inver sión mediante la conexión de cs trclla-trian gulo.
137
Controladores lógicos
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Fig ura 162: Las funciones a introducir en el controlador lógico para obtener el arrancador de motor co n inversi ón mcdianrela conexión de est rella-triá ngulo.
138
6. Ejemplos prácticos de funciones básicas y Especiales
Asignación de los puntos de entrada y salida CAN ALI
FUNCIO N
DIRECCION
ENTRADA
Pulsador ma rcha de giro a der echa
11
ENTRADA
Pulsador marcha de giro a izquierda
12
E NTRADA
Pu lsador de parada
13
ENTRADA
Relé térmi co
14
CANALQ
FUNCION
DIRE CCION
SALID A
Salida para co ntacta r Kr-..1 1
Q1
SALIDA
Salida para co ntactar K1\12
Q2
SALIDA
Salida para contacto r 1<1\13
Q3
SALIDA
Salida para contactar 1(1\.14
Q4
Arranque de motor en conexión estrella-triángulol resistencia-triángulo Se trata de arrancar un motor co n el clásico sistema de conexió n en estre lla-triángu lo / resistencía-triángulo . La secuencia de funcionamiento del circuito dc fuerza es la siguiente: •
Se activa Q l , acoplamiento de estrella.
•
Se activa Q2, aliment ación del motor .
•
Se desactiva Q l, eliminación del acoplamiento de estrella.
•
Se activa Q3, acoplamie nto de triángul o co n resistencias. 139
Controladores lógicos
•
Se activa Q 4, eliminación de las resistencias.
•
El motor queda arranc ado en con exió n de triángulo.
•
Q uedan activadas las salidas Q2, Q 3 YQ 4.
•
Q ueda desactivada Q l .
La secuencia de funcionamiento del circuito de mando es la siguiente:
• • • • • • • •
Impu lsos sobre 13. Activación de Q I. Activación de Q2. Autoalimentación de Q2. Co mienza la temp orización . D esactivación de Q t. Activación de Q 3. Co mienza la tempo rización.
•
Activaci ón de Q4.
•
Autoalimcnt acióu dc Q4.
•
Accionar 11 para parar.
Las funcion es a introdu cir en el co ntro lador lógico y el esquema de fuerza a introd ucir se representan en las figuras 163 y 164, respectivamen te.
140
8. Ejemplos Prácticos de Funciones Básicas '1 Especiales
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163: El esquema de fuerza del arram.llIc de mo tor en conexió n estrella-triángulo / rcsisrcncia-t ri án~ulo. 141
Controladores lógicos
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Q1
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Fi~u ra
164: La s funcion es a introducir en el controlador Ibgicn para co nseguir el arramlue d e m ot o r en conl,."xi{m l" slrdla- t ri án~t1lo/ rcsis l ('n ci :H ri ~ I1 ~lllo.
Lo s calib res de los dist intos clcrnenros. se pued en determinar a partir de las siguient es fór mulas: F2 = In motor en
a / ..J]
KM 1 = In motor en
a / .,
K t\12 = KM] ;; Kt\14 ;; In motor en a
/
.,j]
El valo r de las resistencia s dep en der á de la poten cia del mot or . La secció n de la resiste ncia dependerá de la duraci ón (lile p retendamos darle al arranque. E nclavamien to eléctrico entre KMI )' KM2. Es aconsejable utilizar un enclavam iento mecánico .
142
B. Ejemplos practica s de funciones básicas y especiales
Control de vehículos en un parkíng El objetivo de este ejemplo es realizar el contro l de entradas r salidas de veh ícu los en un park ing: con plazas limitadas. E n este ejemplo 50 vehículos,
FJ esque ma apa rece indicado en la figura HíS. 1I - Barrera fotoeléctrica de entrada.
12- Barrera fotoeléctrica de salida. 13 - Reinicializa el valor de cucnrco de la función, Q l - Lámpara de señ alizac ión que indica qu e las plazas están oc upadas.
la 11,-
-
,--M-2 >1
12
-so
BOl
.s: +/ -
X
12 Figura 165: El eS<:juema. en cont rolado res lógico s, del cont.ro l de veh ículo s en un parking.
El funcionamient o es el sigu ien te: •
Al entrar un ve hículo se acciona la en trada 11 y el co ntador cuent a 1.
•
El contador irá increm entando tanto estén currando veh ículo s.
•
Si alguno de los vchf cul os aparcados abandona el parking. al salir se accio nará la entrada 12 ' Iue realizará dos funciones. Una a través de la entrada del bloque Bül , qu e se trata de cambiar la dirección de cucntco para descontar, y otra a través de la entrada 12 del bloq ue BU2 para desconta r I en el contador interno del bloque BO1.
S lI
valor de forma sucesiva en
143
COntroladores lógicos
•
Si entran 50 vehículos y no sale ninguno, la salida Q l se activará, pe rma neciendo en este estado has ta qu e se accione otra vez 12. E.~ decir, que algún vehíc ulo aba ndone el parking.
Activación de 8 salidas con 3 entradas El problema trata de activar 8 salidas con 3 entradas bajo las siguientes condiciones:
t.. No accio nando ningun a de las entradas se activará la salida
Ql
se activar á
Q2
u
Q3
2.- Accionando 53
3.-
u
52
4.
u
S.-
u
52 y53 51
6.·
u
51y 53
7.-
u
8.-
u
51 Y52 51-52 y53
u
Q4 Qs
u
Q6
u
u u
• •• •• ••
Q7 Q8
El esq uema en contr oladores lógicos será el que aparece indicado en la figura 166.
144
8. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
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802
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145
Controladores lógicos
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X
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X
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Figura 166: El cl\(!ucma de activación de 8 salidas co n 3 entrada s.
Control del accionamiento del cristal de un coche Este ejemplo trat a de reso lver el control del cristal de un coche, con la bajada por impulso, co n y sin mantenimiento. J.as condiciones de funciona miento son las siguientes:
•
146
La subida del cristal se realiza con el sim ple accio nam iento del pulsador de subida. Éste se realizará sin mant eni mient o , dejan do la parada a libre elección del conductor , aunque si llega al final del recorrido un final de carrera detendrá la subida aunque
8. Ejemplos prác ticos de funciones básicas y especia les
el cond uctor persista en ma ntener accionado el pulsador de parada . •
La bajada se rea lizará al accionar el correspondiente pulsad or de bajada, pero co n las siguien tes co nd iciones:
•
Manteniendo el pulsador accio nado me nos de un segundo, el cristal bajará hasta alcanzar el final de rec orrido, sin ne cesidad de gu e el co nducto r ma ntenga accionad o el pulsador.
Por el con trario, si se m anti ene accionado el pulsador de bajada de manera permanente, el cr istal bajará hasta gue se deje de accionar el pulsador, momento en el 'lue se pa rará el cri stal, esté en la posición q ue esté. Los bloques a in troducir en el co n trolador lógico so n lo s indicados en la figura 167. •
11 - Pulsador de bajada de cristal. 12 - Filial de carrera de bajada. 13 - Pul sado r de subida de cristal. 14 - Final de carrera de subida. Q l - Bajar cristal. Q 2 - Subir cris tal. B03
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U 14
Q1
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Figura 167: Funciones lógica s para co nseguir el control del accionam ient o del cristal de un coche.
147
Cont roladores lóg icos
Accionamiento de motor con y sin mantenimiento En la industri a gr áfica, algunas máquinas precisan, para centrar los colores en una impresión, ajusta r la posición exacta con un pu lsador manu al y sin mant enimiento y, po steriormen te, una ve? ajustada, accio nar o tro pulsador. Es decir. el mot or funciona rá mien tras esté pul sado éste y la máquin a deberá funcionar con aut oalimentación.
J.as con dicio nes de funcion amiento so n las siguiente s: •
Accionando 12 el motor deberá funcion ar con autoalimentaci ón.
• •
Accionand o 11 el motor deberá pararse. Accion ando 13 el motor sólo deberá funcionar mientras es té accionado 13. Al cesa r éste deberá pararse.
Las funciones a introducir so n las indicadas en la figura 168.
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01:00
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Q1
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11 11 - Pulsador de Paro
12 ~ 13 -
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"
de Marcha con Auroalirnentaci ón de Marc ha a Impulsos
Fi2U ra 168: Funciones a introd ucir, en el controlador lógico . par.t obtener el accionamien to de moto r con y sin mantenimiento.
148
8. Ejemplos práct icos de funciones básicas y espec iales
Marcha secuencial de 2 motores En este ejemplo se trata de po ner en marcha dos motores con cuatro pulsadores en un orden prees tablecido, de tal manera quc : •
Al accionar la en trada 12, debe activarse la salida Q l.
•
Al pulsar 13, deben ponerse en ma rcha la salida Q2. Al mismo tiempo debe desactivarse la salida Q 1.
•
Pu lsando 14, deben activa rse las salidas Ql y Q2 .
•
Al accionar la entrada 11, deben desactivarse las dos salidas, Ql yQ2.
Para solucionar este problema deben utilizarse los elementos que pue dan encontrarse sin dificultad en el mercado. E n este ejemplo se utilizan los relés auxiliares internos. Algunos fabricantes los denominan marcas}' son los equivalentes a los relés auxiliares utilizados en la lógica cableada. La figura 169 muestra los bloques a introducir en el controlador lógico .
149
Co ntroladores lógicos
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Ml
803
802
12
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X
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801
11 X
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Q1
M3 X
Q"
Figura 169: El esquema de funcio nes a introducir en el co ntrolado r lógico para con seguir el control secuencial de do s motores.
150
8. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especi ales
Marcha de motor con 3 boyas Tres boyas deben hacer marchar un motor-bomba, para llenar un depósito, bajo las siguien tes condiciones: •
Sólo debe de marchar cuando necesiten agua y estén accio nadas do s boyas cualquiera .
Confeccionamo s la tabla de la verdad para obtener, a través de ella, las fórmulas que permitirán realizar el esquema a introducir en el con tro lador lógico.
11 O O O
12
13
O O
1 1 O 1 1
O 1 1 O 1
O 1 O O O 1 1 1
1
QI O O O O 1 1 1 O
11 - Boya del depósito N°1 12 - Boya del depósito N°2 13 - Boya del dep ósito N° 3 Q 1 ~ Salida del motor-bomba
De esta tab la se sacan las ecuaciones lógicas en las qu e el motor-bomba puede funcionar.
I Q1
=
I1*I2-i'i + ñ*l2*I3 + I1-I2*I 3 1
151
Controla dores lógicos
Simplificando:
I
Q1
= I1( U"I3 •
12"'I3) ·ñ"I2"'I3
El esq uema a introducir en el co ntrolado r lógico será el qu e aparece indicado en la figura 70. 803
1 11
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&
12 801 13 --L_}-----1 > 1
80S
804
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806
807
1
1112 -
---1 ---1
&
U-L-l- - -- -L---.l------' Figura 170: El esquema del ejemplo de marcha de un motor con 3 boy as a introducir en el controlado r lógico.
Si además de las condicio nes anterio res se pret end iera q ue el moto rbomba también march ara cuando se activen las tres bo yas a la vez , el esq uema sería el indicado en la figura 171,
152
6. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
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1
&
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I1
>1 B'4
B'5
I1
1
"
BOl Q1
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1
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13
B"
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BOl I1
"
&
13 Figura 171: E l esquema de l ejemplo de marcha de un motor con 3 bo yas II introducir en el controlador lógico al tener que estar las tres boyas accionadas.
Arranque de motor mediante resistencias estatóricas Se pretende arrancar un motor a través del método de inte rcalar resistencias estar óricas entre la linea y el motor e ir eliminándolas, de manera progresiva, hasta que quede conectado el motor, directa mente, II la línea. El número de pu ntos de arranque estará en función del motor y de la máquina a accionar. La secuencia de funcio namie nto es la siguien te: •
Accio nar 11.
153
Controladores lógico s
•
Se activa la salida Q l (a esta salida se ticne qu e conectar el conracto r KM 1).
•
Co mienza la p rimera temporización .
•
Terminada ésta , se activa la salida Q2.
•
Co mienza la segunda tem porización .
•
Termina da ésta, se activa la salida Q3 y se desconecta Q2.
•
E l motor queda conectado directamen te a la línea a través de
la salida Q 1 YQ3. ¡\ titulo de in formació n, en la figura 172 aparece dibujado el esquema de fuerza a utilizar.
U
l2 L3
KM1 . • , . ., . _ep
' ,"-
--epKM2
I
: ~ :." --ep KM
•
P2! 11._., -.
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® M1
Figura 172: El cs(!ucma de fuerza para el arramlue de motor mediante resistencias estat óricas. En la figurn173 apare cen indicados los bloques a ut ilizar para el arranque de m oto r median te resistencias esta t óricas . 154
8. Ejemplos prácticos de funcio nes básicas y especiales
11 - Pulsador de ma rcha 12 - Pulsador de patada I3 - Relé térmico Ql - Salida para co ntactar de línea Q 2 ~ Salida para el punto 1° de resistencia Q3 " "2" " D02
11
Q1
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X-L---.l-
DOl
12 13
- L J-l Q1
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Q1
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10 :00 , - _- , DO'
1 'l3 '--_ I D08
n
-.JL
D06
D07
'l3 > 1 X
12 13
&
Figura 173: Las funcio nes a utilizar par conseguir el arra nque de mo tor mediante resistencias estat óricas.
Arranque e inversión de motor mediante resistencias estatóricas Se trata del mismo ejemplo anterior p ero añadiend o la inve rsión de giro al mot or. Para ello, se le dot a de otro con tactor .
155
Co ntroladores lógicos
La secuencia de fun cionamien to será la siguiente: •
Accionar 1t o 12 (depe ndiendo del sen tido de giro desead o).
•
Se activa Q l o Q 2 (dependiend o del pulsador accionado) .
•
Co mienza la primera temporización.
•
Term inada és ta, se ac tiva Q 3.
•
Com ienza la segu nda temporización .
•
Te rminada ésta, se activ a Q 4 y se desconecta la salida
Q3. •
El motor queda conec tado a la línea de manera directa a través de Q! o Q 2 y de Q 4.
E n las figu ras 174 Y 175 se mu est ran el esquema de fuerza y las funcio nes a utilizar para obtener el arra nque e inversi ón de motor mediante resistencias cstar óricas.
11 - Pul sador de marcha derecha 12 " .. izquierda 13 " parada 14 - Relé térmi co Ql - Salida para giro de recha Q2 " .. .. izquierda Q3 " .. pu nto 1" de resistencia Q4 -" .. "2° "
156
8. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
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Figu ra 174: E l esquema de fuerza del arranque e inversión de motor mediante resis tenc ias es ta t óricas.
157
Controladores lógicos
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14
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Figura 175: El eS
158
8. Ejempl os prác ticos de funcion es básicas y espec iales
Arranque de motor mediante autotransformador En este trabajo no se va a destacar las ventajas o inco nvenientes de este tipo de arra nques. La referencia será siempre desde el p unto de vista de la autom atización, de la maniobra de arranque y de parada. En las figuras 176, 177. 178, 179, 180 Y181 se dibu jan los esquemas de fuerza y los bloques a utilizar para conseguir la ma niob ra de arranque e inve rsión mediante autotransformador. L1 L2 L3
., --cjJ...., W3
y, u, U2
Figura 176: El esquema de fuerza del arranque de motor mediante autotransformador.
159
Controladores lógicos
11 - Pul sador de marcha 12 - Pulsador de parad a 13 - Relé t érmico Fj~lIra
160
177: Las funcion es a introd ucir en el co ntrolador lógico pan consegu ir el arn nqu e de mo tor median te autotra ns formado r.
8. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especia les
Arranque e inversión de motor mediante autotransformador
Controladores lógicos
B17
&
922
&
B21
1
&
I4'--_J~
11 12 13 14 -
Q6
Pu lsador de marcha a izqu ierda Pulsador de marc ha a derecha Pu lsador de paro Relé térm ico
Figu ra 178: Las funciones a introducir en el controlador lógico para obtener el u ranque e inversión de un motor mediante auto transformador (Método 1).
162
8. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especia les
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Figura 179: El eS(juema de fuerza del arranque e inversión mediante auto rrans for rnado r ( Mé to do 1).
163
Con troladores lógicos
901
902
903
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I1
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915
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13 14 "-----" Q S
1
X:-L---.Jr---LJ -~
Figura 180: Lag funciones H utilizar para obtener el arranq ue e inversión de motor median te auro rransfo rmador (Méto do 11). 164
8. Ejemplos prácticos de funcio nes básicas y especiales
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::1 F igur a 181: El esquema de fuerza del arranque e inversión mediante aut orran sforrnador (Método 11). 165
9. Funciones básicas
9.
Funciones básicas
Co mo ya se ha comentado anteriormente, este tipo de equipos no disponen de funciones lógicas concretas y hay qu e trabajarlas. Por el co ntrario, este sistema es muc ho más abiert o y m ás fácil ya que permite realizar esqu emas con el sistema tradicional (cont actos abiertos }' cerrados) al qu e se está mu y acostumbrado. Co n ob jeto de adaptarse a 10 com entado anteriormente y hacer una comparativa con los equipos qu e utilizan funciones lógicas integradas, vamos a enumerar las misma s funci ones tratadas anteriormente y en el mismo orden para qu c pueda verse la diferen cia entre un equip o y el o tro .
La función AND Como ya se conoce, una funci ón Y es aquélla en la que la salida se activa si se activan (as entradas. La tabla de la verdad mue stra los distintos estados qu e pueden toma r las entradas y las salidas.
ENTRADAS 10 I1
SALIDAS
12
QO O O
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[)
[)
O
[)
1
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1
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O
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1
1
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1
O
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1
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1
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1
[)
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1
1
1
1
167
Co ntroladores lógicos
Es ta función Y. en l ógica cableada, se rep resenta como aparece indica do en la figura 169.
T
"1 "1 1
12
~'!
Figu ra 169: La representación de una función Y en lógica cableada. La figura 170 muestra como se representa una función Y en un diagra ma de con tactos.
I ~D l' f--I t---i f---{~ . 1112
F iWlra 170: Representación de una función Y en un diagrama de contactos.
La función DR E n un a función O, la salida se activa al ac tivarse cualquiera de las entradas. La tabla de la verdad muestra los distintos estados ' Iue p ueden tomar las entradas r las salidas.
16e
10
11
[2
QO
o o
o o
o
o
1
9. Funciones básicas
o
1
O
1
O
1
1
1
1
O
1
1
O O
1
1
1
1
O
1
1
1
1
1
Un a funció n O, en lógica ca b leada, se represe n ta tal y como aparece indicad a en la figu ra 171 .
F ig u ra 171: La representación de una función () en lógica cableada. La figura 172 m u est ra como se rep resenta una fu nció n O en un di agrama d e co n tac tos.
q O l"Or
" Figura 172: La repr esent ación de una función O en un diagram a de co ntactos.
La función inverso (NOT) Com o ya se co m en tó anteriormente, esta fun ción permite convertir una en tra da no rmalmente ab ier ta en u na entrada norm alm en te cerrada. 169
Controladores lógicos
En la tabla de la verdad pod emos observar el estado qu e toma la salida ante el estado de la entrada.
11
Q\
o
1
o Co mo ya se sabe en lógica cableada, para obtener una fun ció n inverso se tien e que recurrir a un relé (Fig. 173).
'lO Figura 173: La representación de una función inverso en lógica cableada.
En un diagrama de co ntactos se representa tal r co mo aparece indicado en la figu ra 174.
I !~
r
~q O
Figura 174: La representación de una función inverso en un diagrama de contactos
La función Y negada (NANO) E n la función Y negada, la salida es «1" siem pre qu e no estén accionadas, al mismo tiempo, las tres entradas 10. 11 e 12. La tabla de la verdad m uestra las características de es ta (un ción .
170
9. Funciones básicas
10
11
12
QO
O
O
O
I
O O
O
I
I
1
O
I
O
1
I
I
I
O
O
I
I
O
I
1
I
1
O
1
I
1
1
O
La figura 175 repres enta el esquema en lógica cableada. D ebemos observar que son tres los interrup to res, normalme nt e cerrados y co nect ados en paralelo.
12
Figura 175: El esquema de una función Y negada en lógica cableada. La función Y negada se represen ta en un diagrama de contactos tal y co mo aparece representada en la figura 176. JO
'1, 12
F igura 176:La representación de una función Y negada en un diagrama de contactos. 171
Controladores lógicos
La función O negado (NOR) E n la función O negad o, la salida es ''1'' siemp re que no es té accionada alguna de las entradas, lO, J1 o 12. La tab la de la verdad muestra las características de es ta funció n. 10
11
12
QO
O
O
O
1
O
1
O
O
O 1
O
O
O
1
1
O
1
O
O
O
1
O
1
O
1
1
O
O
1
1
1
O
La figura 177 represen ta el esquem a de esta fun ción en lógica cableada. Debemos observar qu e so n tres los interruptores, normalmente cerrado s }' con ectados en serie.
Figura 177: El esquema de una función O negado en lógica cableada. 172
9. Funciones básicas
La función O negad o se rep resenta en un diagrama de contactos tal y co mo lo indica la figura 178.
.
2
Figura 178: La representaci ón de una función O negado en un diagrama de contactos.
La función O exclusivo (XOR) Las características de esta funci ón se observ an en la tab la de la verdad. La salida se activa cuando las dos entradas tienen estados diferentes. 10
Il
QO
O
O
O
O 1
1 O
1
1
1 1 O
En lógica cableada, la función O exclusivo es equi valente al esquema de una lámpara conmu tada clásica (figura 179). lO
11
qo Figura 179: El esquema equivalente, en lógica cablead a, de una función O exclusivo. 173
Controladores lógicos
En un diagrama de contactos, esta función se representa tal }' co mo aparece en la figura 1HO.
Figura 180: La representación esquemática, en un diagrama de contactos, de una función O excl usivo.
Al igual que en el resto de los controladores lógicos. el maxtmo de entradas qu e se pueden co nectar en serie es de 3. Supues to el caso de qu e prec isemos más entradas, ten dríamos qu e conectar 3 entradas en serie co n un a marca (un relé auxiliar M). Un contacto, abierto o cerrado, de este relé auxiliar deberá conectarse en serie con el res to de las entradas precisadas. Éstas. a su vez, atacarían una salida.
E jemplo Se trata de realizar el esquema de la figura 181. en la que se observan 5 contactos en serie. en lógica cableada y su equivalen te en diagrama de contactos.
174
9. Funciones básicas
I r
~O
11
12
13
11
~
H H H 1--1 tL.'l'
Figura 181: La función Y con cinco entradas. Como en este tipo de controlad ores lógico s no pu eden conec tarse más de tres contactos en serie, tendremos qu e conectar las entradas JO, 11 e 12 en serie y asociarlas a un a marca, po r ejemplo la MO (figura 182).
1!'1~'2 r H Hf-{M' Figura 182:Tres contactos en serie asociados a una marca. Un con tacto de la marca MO se conectará en serie con las entradas 13 e 14 y se aso ciarán a la salida QO, quedando el problema resuelto (fig. 183).
Figura 183: Un contacto de una marca en serie con dos entradas y asociados a una salida. E l esquema com pleto de este ejem plo es el qu e aparece indicado en la figura 184.
175
Controladores lógicos
~
o
11
12
H H HMO MOHH " 'OH 'lO
Fig ura 184: E l esquema com pleto del ejemp lo de cinco entradas asociadas a un a salida.
Por el co ntra rio, el núm ero máximo de con tactos que se pueden co nectar en paralelo sólo está limitado por la memoria del eq u ipo. Si se pretendieran conectar 10 Ó 15 contactos en paralelo no debería presentarse prob lema alguno p ara realizarlo.
176
10. Eje mplos prácticos de problemas combinatorios
10. Ejemplos prácticos de problemas combinatorios E n este capítu lo se muestran unos ejem plos combinatorios en diagrama s de co ntactos , disponiendo de los do s esqucmas: el tradicional cn lógica cableada y el equivalen te en diagrama de co ntactos (figuras 185, 186, 187 r t 88).
I-r
"t--:J 12, 'l::t
Fig ura 185: Las funcione s O e Y asociadas.
13
14
'lO Figu ra 186: Asociació n de varias funciones O e Y.
177
Contro ladores lógicos
T IO~
1U
11 ~
.''''1
"1
Figura 187: Funciones O e Y en lógica cableada y en diagra ma de contactos una vez configuradas.
Figura 188: Eje mplo de un problema secuencial biesta ble.
178
11. Funciones especiales
11. Funciones especiales Temporizadores Los co ntro ladores lógico s con diagramas de con tactos dispone n de varios tipos de tempori zador es config urado s por el usuario . E n el caso específico del controlador Ze n de la empresa OI\IRON ELECTRON ICS enco ntram os los siguiente s:
Configuración
Tipo d e Temporizador
X
A la conexión
•
A la desconexió n
O
Un impulso
r
Intermitent e
Existen otros tipos de tem porizadores que mantienen el valor aún despu és de un corte de alimentación. I'~st{)S se co nfiguran co mo un tcm porizador a la conexión añad iendo el signo # antes del bit. La pan talla ele con figuración de un temporizador aparece repr esen tado en la figura 189. Est ado Actua l del Tempo r izador
' ON · OFF TD
X
""'SO REST.
Esta do Actual de la entrada de RESET
• 03:00
T lampo Selecc ionado
' ON · OFF
Figura 189: La pantalla de configuración de los temporizadores. 179
Controladores lógicos
Temporizador de retardo a la conexión Es te tipo de tempor izador es el clásico, siendo el más utilizado a todos los niveles. En lógica cableada se repr esenta con el símbolo 411e aparece indicado en la figu ra 190.
Figu ra 190: La rep resent ación gráfica, en lógica cableada, de un temporizador con retardo a la conexión.
El sím bo lo a utilizar en un diagrama de co ntactos , apare ce rep resentado en la figu ra 191. --
ITO X s A 03:00
1*
I
TXSA-
Temporizador A la conexión Unidad de tiempo (segundo s) Mon ito rización # - T iem po seleccionado (3 segundos )
F igura 191: Repr esen tación gráfica de la bobi na de un temporizador.
La figura 192 muest ra un ejem plo de con figuración co mp leta de un tem po rizad or . Esto es, la alimen tació n de la bobina y el co ntacto del tem porizador . E n este ejemplo sólo se utiliza un co ntacto abierto, aunque se pueden utiliza r más contactos , ya sean abiertos o cerrado s.
180
11. Funciones espec iales
lO
ITO #' 03X:00 I
I 11
IRTO
I
TO
I
[q O
Figura 192: Ejemplo de con figuración de un temporizador con retardo a la conexión en un diagrama de contactos. El funcionamiento de esta fu nción es el siguiente: Cuando la entrada 10 sea " 1" comienza la temporización con el tiem po prefijado en Tiempo. Una vez transcurrido éste, la salida QO se activa y perma nece activada en tanto la entrada se manteng.l en " 1".
Al pasar la entrada 10 a "O" se desa ctiva, de m anera instan tá nea, la salida QO. Si la entrada pasa de " 1" a "O" antes de haber transcurrido el tiempo prefijado en T iem po , éste se repone otra vez a "O" y al volver a pasar la entrada a " 1" co mien za el tiempo desde O o tra vez. El diagrama de funcionamien to de esta función aparece rep resen tad o en la figura 193. Entrada Resett-J'-_-+-~_""'--i
-'-T Figura 193: El diagrama de funcion amiento de 1:1 fu nción temporizado r con retardo a la cone xión.
181
Controladores lógicos
Temporizador con retardo a la desconexión Esta funció n es la equivalen te al temporizador co n reta rdo a la descone xión uti lizada en lógica cableada. Su símbolo es el rep resen tado en la figura 194.
F ig ura 194: 1...1. repr esentación gcifica del temp orizador con retardo a la desco nexión.
Al utilizar co ntro ladores lógicos se represen ta tal y co rno lo indica la figu ra t 95.
• • 1 ITI # 03:00
A 11
T - Tcrnporizador • - A la descon exión S - Unidad de tiem po (segundus) A - Mo nitorización # - Tiempo seleccionado (3 segu ndos) Figu ra 195: La represe ntación de U lI temporizador co n retardo a la descone xión. E n la figura 1% se muestra u n ejemplo de la co nfi gu ra ción a realizar al
tener que util izar un tempo rizador co n retardo a la desco nexión .
182
11. Funciones espe ciales
lO
I
ITa • I # 83:00
11
IRTO
I
TO
['lO
I
F igura 196: Ejemp lo de configuración de un temp orizado r con retardo a la de sconexión cn diagrama de contactos.
El diagra ma de funciona miento es el representado en la figura 197.
EntrGdG
Resetl--r-i-------;-+--1 I '
+- T -'Figura 197: El diagrama de funcionamiento de 1:1 función retardo a la desconexión.
El funcionamiento de esta función es el siguient e: Al pasar la entrada 10 de O a t se activa, instantá neamente, la salida QO. Al volver 10 a O co mienz a la temporización del tiempo prefijado con el parám etro #. Al finalizar este tiempo. la salida Q Ose desactiva y p asa a O. Si dura nte el tiempo de temporización la entrada Rcser se activa (pasa a 1) la salida QO se desactiva y el tiempo se repo ne a Q. La aplicación típica de esta funció n es el clásico automá tico de escalera.
183
Controladores lógicos
Relé de retardo a la conexión y desconexión Es te ejemplo permi te activar una salida tran scurrido un tiempo prefijado a voluntad por el usuario, después de haber activado la entr ada. Asimism o, desactiva la salida transcurrido un tiempo, también prefijado a vo luntad por el usua rio, después de hab er desactivado la currada. El diagrama rep resentado en la figura 198 muestra, de una manera más clara, el funcionamiento de este ejem plo.
EntNda
Salida
' T' F igu ra 198: El diaw-ama de funcionamiento de la función de reta rdo a la conexión/ desconexión.
E n la figu ra 199 aparece represent ado el esquema básico para obtener la [unción de retardo a la Co nexión/D esco nexión. Lo s par ámetros a introducir so n dos, el tiem po de O N (temporizador
TO) y el tiempo de OFF (temporizador TI ). Estos dos valores no tienen porque ser iguales. E n este ejemplo , ante cortes en la tensión de alimentació n, la salida y el tiempo se reponen a O.
184
11. Funciones especiales
:r
MD
MD
I
ITOXA I # 03:00
~4 'f
= --=--0
TD
I
Figu ra 199: El esquema básico para obtener la función de retardo a la conexión /descone xión
Relé de impulsos Esta función es simila r al telerruptor, o relé alternativo, utilizado en ló gica cab leada. E l sím bo lo utilizado ha sta aho ra aparece in dicado en la figura 200 .
Figura 200: Representación gráfica, en lógica cableada, de un relé de im pulsos. En controladores lógicos, con u n diagrama de co nta ctos, la salida se p uede configurar co mo al ternativa y el esquema básico es mu y simple, ya q ue basta con p rog ram ar di ch a funció n (figura 20 1).
~¡~----AqD Figura 201: Esquema básico para obtener un relé de alternancia en un controlador lógico con diagrama de contactos.
185
Controladores lógicos
E l diagrama de fun cionamiento aparece indicado en la figura 202. Podemos observ ar como cada vez qu c la entrada cambia de O a l, la salida Q cambia de es tado, una vez se activa otra se desactiva y así sucesivamen te.
Entrada
Q
F igura 202: El diagrama de funcio namiento de un relé de imp ulsos.
Temporizador por impulsos de entrada El funcio namiento de est e temporizador es el siguiente:
Al activar la entrada, la salida se activa y com ienza a con tar el tiempo preseleccionado por el usuario. Una vez trans currid o ést e la salida se desactiva. La salida se de sactiva tran scurrido el tiempo preseleccionado aunque la entrada permanezca activad a. Al tener que utilizar un temporizador por impulsos de en trada, ten dremos que utilizar el símbolo qu e aparece en la figura 203.
ITO 1#
O S A 03:0D
I
T - Tempor izador O - Por imp ulso de entrada S - Unidad de tiempo (segundos) A - Monito rizació n # - Tiempo seleccionad o (3 segundos) F igu ra 203: El símbolo a utilizar en un temporizador por impul sos de entrada.
186
11. Funciones especiales
En la figura 204 se muestra un ejemplo de la configuración a efectuar al tener que utilizar un tem porizado r por imp ulsos de entrada. lO
I ~ o3~o l
I 11
IRTO
I
TO
I
[q O
Figu ra 204: El escluema de configuración de un temporizador por impulsos de entrada en diagrama de contactos. El funcionamien to es el siguient e: Al activar la en trada 10 se activa la bobina del tem porizad or 1'0. Una vez tran scurrido el tiempo, el co ntacto abierto T O se cierra y se activa la salida QO aunq ue la en trada 10 pe rma nezca activada. Al activa r la entrada 11, Rcsct , la salida QO se desactiva instan táneamente. El diagrama de funcionami ento apare ce represen tado en la figura 205.
Entrada
Rcslll't l--+-----+------+--'
I
I
-¡- T -¡
I
I
~ T -7"
Figu ra 20S: El diagrama de funcionamiento del temporizador por impulsos de entrada.
187
Co ntroladores lógicos
Relé con autorretención Esta función es la clásica funci ón biestable, más co noc ida en el (/IlP' eléctrico co mo ma rcha -parada . La aplicación típica de esta función es la marcha y parada de un mot or con un pulsador de marcha (NA) y un pulsador de parada (Ne) utilizand o un conractor (figura. 2( 6).
~
S2~
K~ Sl - Pulsador de parad a S2 " dc march a Kf\ l l - Co ntacto r F ig u ra 206: El esquema de una función biestable utilizando un co nractor.
E n este ejemplo pode rnos utilizar las op cion es dc co n figuració n de salida SE'" y RESET qu e permite el equipo (figura 2( 7). 10
-
1 1 -
- - S Ol'
11
JO - SET - Marcha JI - RESET - Parada F ig ur a 207: Esquema b ásico en un diagrama de contactos
de una función rclé con aurorrctencion. 166
11. Funciones especiales
Debemos obs ervar el diagrama de funcionamiento de la figura siguiente (Fig. 208), que la salida Q O depende, no sólo de los estados de las entradas S y R, sino qu e también depende del es tado anterior de la salida.
sHL---R \--i---.4 L_
Q
Figura 20S: El diagrama de funcionamiento de un relé con autorretención. Supuesto el caso de qu e las do s entradas estén activadas prevalecerá la orden de R (Reset) y se desactivará.
Temporizador de retención a la conexión Este tipo de temporizador, es también llamado en alguno s autómatas programables "Temporizador Maestro" o "T empo rizado r con Co ntrol" porque memoriza el valor presen te ante una interrupción en la entrada. Al vo lver a activar la entrada, el temporizador continúa contando el tiemp o desde la última vez que se desactivó. El diagrama de funcionamiento se representa en la figura 209. E n él podemos observar que al activa r la entrada comienza la temporización y que al int errumpir ésta, el tiempo también se detiene pero en este punto y "queda dormido". Al vo lver a activar la entrada, el tiemp o continúa en el mismo punto donde se interrumpió y al llegar al valor preseleccionado por el usuario se activará la salida. Es evidente que al activar la entrada Reser la salida se desactiva de forma automática. 189
Controladores lógicos
Entrada
1'2
T3
Rcsdl-- - - - - - __I-_--! "1 f---
- - - --I
1' 1 + 1'2
+ 1'3 = Tie mpo preseleccionado
F ig ura 209: E l diagrama de func ionamiento de un temporizador de retenció n a la conexión. En él observamos como el tiempo to tal es igual a la suma del tiempo de activación de la entrada.
E l símbolo a utilizar es el que :lparece indicad o e n la figu ra 210.
---1 '* T
S 03: 00
# O
Al
Fig ur a 210: El símbolo del temporizador de retención a la conexión en un diagrama de co ntactos.
La configuración básica de este tipo de tempo rizador aparece indicada en la figura 2 11.
,O
I
IT#O S # 03:00
Al
11
I
0 #0
# 0
I
["lO
F igu ra 211: La co nfiguración básica a utilizar en un temporizador de retención a la cone xión.
190
11. Funciones especiales
El funcionamiento de esta función es el siguiente: Al activar JO comienza la temporizaci ón. Al desactivar 10 la temporización se interrumpe pero el temporizador memoriza el tiemp o tran scurrido. Es decir, se mem oriza el tiempo que loa salida ro ha es tado activada. Al activar otra vez JO continúa la temporización el tiemp o qu e le resta . Transcur rido el tiempo pr eseleccionado se activa la salida QO. La salida QO pennanece activada hasta que no sea activada la ent rada Rcset. Si se activa la entrada Reset durante la tem porización , el tiempo transcurrido se reinicializa a O.
Relé de activación memorizada El diagrama de esta función se representa en la figura 212. En ella podemos observar que al dar un impulso a la en trada, la salida Q no se activa hasta qu e no transcurre un cierto periodo de tiempo T, parametrizado por el usuario . La salida Q perm anece activada hasta que no se activa la entrada R (Reset), qu e instant áneamente pasará a "O" ,
Entrada
Resllltl--i-------1
Figu ra 212: El diagrama d e funcionamien to de la función retardo de activación memoriz ada. 191
Con troladores lógicos
Un ejemplo típico apare ce representado en la figura 2 13.
~MO MO
I
ITO X Al #' 03 :00
TO
I
["lO
J1
I
OTO
10 - Entrada , comienza la temporización I1 - Entr ada Rcset, desactivación instantánea de la salida QO Tiemp o de retardo a la activación. Figu ra 213: Ejemplo práctico de la función retardo de activación mem orizada.
Relé de activación por contacto permanente Esta fun ción es similar al tempori zador co n retardo a la co nexión. La diferencia co nsiste en que la entrada tiene que permanecer ac tivada hasta que tran scurra el tiempo pararncrrizad o por el usuario . Un ejemplo práctico ap arece representad o en el símbolo de la figura. 2 14.
192
11. Funcione s especiales
J~MD M~ MD
If -- - o
ITD XAI " 03:00
Figura 214: Ejemplo práctico de la función de activación por contact o permanente,
El fun cionamiento de la fun ción es el siguiente: Al activar la e ntrada se ac tiva, instantáne amente. la salida QO. Ústa permanece en este estado mientras tran scurre el tiempo prefi jad o po r el usuario )' la en trada pe rmanezca activada . Es ta manio bra, se puede o bservar en el diagram a de funcio namiento de la figura 2 15.
Ent,,"•
.salid.
'T Figura 215: El tliagr.¡ma de funcionamiento de activación por contacto permanente.
Si durante la temporización se desact iva la entrada, la salida }' el tiempo se reponen de forma instantá nea a O.
193
Contro ladores lógicos
Automático para alumbrado de escalera Es ta función es similar a la función de retardo a la descon exi ón. El funcio namiento de es ta funció n es el siguien te: •
Se activa manualmente la entrada co n un imp ulso.
•
Se act iva la salida.
•
Com ienza la temporización .
•
Termina la temporización .
•
1.:1 salida se desactiva definitivam ent e.
•
E l sistema qu eda p reparado pa ra o tro ciclo.
La figura 2 16 m uestra el eS(lucma básico para obten er el clásico automático de escalera .
Figura 216: El cS
El diagrama de funcio namien to aparece indicado en la figu ra 217.
Una vez accio nada la en trada mediant e un impulso r activada la salida comien za la temporización. Si durante la temporización del tiempo se acciona la entrada o tra vez, el tiem po es repu esto a O r co mienza a co ntar de nue vo .
194
11. Funciones especia les
Entrada
Salida
n f---1L-------
-[-----1---- T -
F igu ra 217: El diagrama de funcionamien to del automático de alumbrado para escalera.
Temporizador cíclico En este temporizado r, una ve? activada la entrada, la salida se activa y desactiva en interv alos iguales al pr eselecciona do. El símbolo, en lógica cableada, es el indicado en la figura 218.
F igura 218: Símbo lo utilizado en lógica cableada de un temporizador cíclico.
En co ntroladores lógicos, el símbolo a utilizar es el indicado en la figura 219. ITD
1#
I
F s A 03 :00 ,
T - Temporizador F - Cíclico S - Un idad de tiempo (segundos) A - Monitori zación # - Tiempo seleccionad o (3 segundos) Figu ra 219: Representación grá fica, en un diagrama de cont actos, de un tempori zador cíclico. 195
Controladores lógicos
El diagrama de funcion amiento aparece reflejado en la figu ra 220. En él obse rvamos '1l1e cuando la entrada es " 1" co mienza la tempor ización en ON r la salida Q se activa )' desactiva en un a cadencia de tiemp o igual a la introducida en el parámetro Tiempo. Al pas ar la entrada a "O" , la salida Q también pasaní a " O" )' se desactivará.
EntrGda
Q
Figu ra 220: El diagrnma de funcio namiento del tempori zado r cíclico.
Un ejemplo de co nfiguración de este tipo de temporizador es el indicado en la figura 22 1,
.
I
11
I Ta I
-
--
ITa F I -# D3:DD
IRTe [lla
Figura 221: La configuración básica del temporizadnr cíclico.
Al activarse la entrada lO, la salida QO se activa v se desactiva a inrcrvales de 3 segundos, siempre), cuando la ent rada co ntinúe activa. Al desactivar la entrada 10 o al accio nar la en trada 11 (Rcsct) la salida se desactivará de fo rma instantánea.
196
11. Funciones especia les
Contadores de maniobras Como ya hem os co men tado anteriormente, los co ntadores son los cquivalcnrcs a los co ntado res de maniobras utilizado s en lógica cableada. El símbolo utilizado en lógica cab leada aparece en la figura 222,
Figura 222: Rep resentación gráfica utilizada en lógica cableada para representar un contador de man iobras.
El valor de conteo actual, bit del co ntador, se man tiene ante un cor te en la alimentación de corriente. E n los controladores lógicos con diagrama de contactos pod emos utilizar, gene ralme nte, basta 8 temporizadores a la vez. La pant alla de co nfiguración apa rece representada en la figura 223.
Habi litada A Moni tor i zación Deshabi litada D Di recc ión del Contador
neset
I
co
eNT. RES. DJR.
•
0003.
OOOS
Valor Actual
Valor Preselecc ionado
Dirección de l Contaj e
Figura 223: La pantalla de configuración de los contadores.
El símbolo a utilizar cn diagrama de contactos es el que aparece indi cado en la figura 224.
197
Controladores lógicos
Fi~ura
224: E l símbolo a utilizar para los. co madorcs.
U n ejem p lo claro de con figuraci ón básica ap a rece re p resentado en la fi~ ra
225. 10
I 11
I 12
I
el
I
lcco
#' OOOS
Deo Rel
["l'
10 • E nt rad a d e co n te o: CAda vez que se ac tiva es ta entrada, el con tador incremen ta o decr em enta su valor en l .
11. E nt rada de Dirección d e cue meo.
Abierto - El contador incr ementa en 1 su valor cada vez qu e se activa 10. Cerrado - El contador decrem enta en 1 su valo r cada vez q ue se activa 10. 12 - E ntrada d e Res c u cada vez que se act iva 12 el contador se pon e a 0, cualquiera que sea su valor. Q O: salida qu e se ac tiva cuando el valor del con tador es igua l o marOf al valor preseleccio nado . En este ejem plo el valo r seleccionado es 5. Figura 225: El esqunna a configurar en el controlador lógico pa ra obtener un contador que puede incrementar o decrementa r su valo r.
198
11. Funciones especia les
Para un a mejor co mprensión se rep rescnta el diagr ama de func ion amiento en la figura 226.
geset 12 f------~ L _ _
Entrado ContOde ID f-- P-!
Dirección de Contaje 11
Contador Interno Salida q D f - - - - - - l
Figura 226: El diagrama de funcion amiento de un contador de maniobras.
Una particularidad de los controladores l ógi cos es qu e los contadores conservan el valor de con teo aunque falte la tensi ón de alime ntación o se cambie de modo el equipo.
Temporizador semanal El temporizador semanal es el equivalente al interruptor horario-semanal empleado en lógica cableada y se utilizan para co nec tar y desconectar una salida a unas ho ras }' días determinado s. El símbo lo utilizado, hasta ahora, en lógica cableada es el (jue aparece representado en la figura 227.
199
Co ntrolado res lógicos
Figura 227 : El simbolo utilizado en l ógica cableada de un interruptor horario-semanal. El símbolo ut ilizado en este tipo de temporizadores semanales aparece repr esentado en la figura 22M. I ':n él observamos que sólo es un co ntacto, ab ierto o cerrado , y que no existe alimentación como en o tros tipos de tem porizadorcs.
El contacto se cerrará o abrirá en función de III pararncrrizaci ón realizada en él. E.s decir. en funció n de la hora de activaci ón y desactivación que se le prog rame , sin la necesidad de la bobina de alimentación que utilizan o tros tipos de aut ómatas,
Es evidente que se pueden utilizar la cantidad de co ntactos que se quie ta, tanto ab iertos como cerrados, de un tem porizador semanal determinado. Para ello, basta (lue se utilice la misma dirección.
~~ - - Fig ura 228: E l sím bolo utilizado en co n trola dores lógicos con diagrama de contactos. La configuración de la pan talla para inser tar los parám etros del tcmpo-
rizador semanal aparecen repre sentados en la figura 229. Dia de Inici o Dirección de Temporizador 5etYlQ1'\(]I
¡Dia Final
ea
FR-MO A f-Monilorlzoclón MO DI:30 - f-Hora Actual ON :U:OS - f-Hora de I nIc io
OFFl l:4 5
Hora Final
Figu ra 229: Con figuraci ón de la pan talla de un tempo rizador semanal.
200
11. Funciones especiales
Si en la paramctrizaci ón no se indica el día final, el contacto del temporizador semanal cambiará de estado só lo el día de inicio r repetirá siempre esta secuencia. El diagrama de funcionamiento aparece representado en la figura 230 con un ejemplo de activación en la salida a las 11:05 horas y la desacti vación se producirá a las 11:45 horas. En la figura 231 se muestra el esquema a utilizar para este ejemplo.
11 :8511:45
@.
Fig ura 230: Diagrama de funcionamiento de un temporizador semanal con un ejemplo de hora de activación y de desactivación.
f4@I-¡'- ---j[q. Figura 231: El esquema a introdu cir en un controlador lógico con diagrama de contactos.
Temporizador calendario En este tipo de temporizadores calendario la salida se activa en una de terminada fecha , parametrizando el mes y el día, y se de sactiva también en una fecha determinada, me s y día . E l símbolo a utilizar es el indicado en la figura 232. En él obs ervamos que es sólo un contacto gue se cerrará en función de los datos introducidos en la paramctrización del temporizador calendario.
20 1
Controladores lógico s
I["'1-7' --Figu ra 232: E l símbolo a utilizar en eltemp orizador calendar io. En el diagrama de funcionamiento podemos ob servar llue la salida es activad a en un día de un mes determinado y desactivada en un día del mismo o de o tro mes determinado (figura 233).
ENE FEB M4R ABR M4Y,JUN ,JUL AGO SE' OCT NOV DIe
Salida
~-----------------.r-""1
Fig ura 233: Diagram a de funcion amiento del temporizador calendario. En la pantall a de con figuración se paramctrizan todos los valo res qu e servirán para qu e el temporizador calendario realice las funcion es qu e se pretende. Es to es, pa ramcrrizarcmos el mes )' la fecha de activaci ón )' el mes y el día de de sactivación (figura 234). Fecha Actual ~e~ Dla otrecctón de ....---l---1I-~ 11/14 A I-Monit orizac ión Temporizador 1lI 0 Calendar io ON :11 /D1 - I-Me ~/ Dl a (Acti vaci ón )
0" :12: /14 - I-Mes/Dia(Desac tivacI Óll)
Figura 234: La pantalla de co nfiguraci ón del temporizado r calenda rio. E n la figura 235 se muestra un ejemplo del esquema a realizar para o btener una salida activad a en función de un tempori zador calendario . 202
11. Funcione s especiales
E l co ntac to t () se cerra rá cuando el mes r el día co incida n co n la fech a parametrizada en 1:.1 pantalla r activará la salida QO. Una vez qlle el mes y el día actua l no co incide co n los valores paramerrizad os en la pantalla, la salida QO se desact ivar á.
~'rl-
---1[q.
Fig-ura 235 : El esquema básico pat3 o btener un a salida prog ram ada en un mes y un día dete rminado.
Mensaje de aviso En la pantalla de es tos eq uipos se pu ed en visualizar hasta 4 líneas }' 12 carac tere s alfan umérico s po r linea . Es ta o pci ón es una de las más co mpletas en eq uipos de similares pre sta cio nes, Es ta pa nta lla se pued e utilizar para visualizar mensajes previamente pro gra ma dos }' activarlos al accio nar un det erminad o bit, progr am able por el usua rio . El sím bolo a utilizar es el ind icado en la figura 236.
L DO,
I
Figura 236: Símbolo a utiliza r cuando se quiere co nfigurar un mensaje de aviso. El esquem a básico de co nfigur ación de un mensaje de aviso es el indicado en la figura 237. En él observamos q ue al ac tivar la en trada 10 el me ns aje se hace p resente en la pantalla.
I ~. I'rl- -- D O' Figura 237 : E l esq uema básico de la configuración tic un me nsaje de aviso.
203
Con troladores lógicos
E n la co nfiguración de la pant alla se puede, como en todos los co ntrolad orcs lógico s, co nfigura r un texto de aviso . Pero este equipo permite, ade más, situar el texto en la posición que se prefiera de la pant alla. Además dispon e de unas carac terísticas singulares co mo pueden ser: •
Visualizar carac teres alfanumé ricos y s í mb olos.
•
Visualizar la ho ra, minutos, días, mes, etc...
•
Visualizar conversiones analógicas.
•
Visualizar valores present es de temporizadores y conta dore s.
Al permitir visualizar en pantalla distintos parám etros, la configuración de ésta es un poco más co mpleja, pero fácil y amigable (figura 238). Conmu l~ 16n
a POIlta lla Direcc ion Monitorización de Display DO LO ....G XOOYO Pos ición de Ini ci o del Texto Posici ón del (00) CH' Cursor del Text Objeto del Olsplay
•
"
t-
1][
l
,J L -Text o a Visuali zar Selecc ión de Ca racte res del Texto
Figura 238: La configuración de la pantalla para mensajes de aviso, Dirección del D isplay: es la asignac ión de la dirección donde se va a ubicar el men saje. Puede asign arse desde la D O a D7 , es decir 7 visualizadores. Conmutación a p antalla: permit e elegir ilumin ar o no el fondo de la pant alla. Así m ismo, permite que el mensaje se visualice o no en pantalla al ser activo. Di spon e de 4 modos para poder elegir de ent re los citados cualquier combinación. Moni to rizac ión: permit e habi litarla () de shabilitarla.
204
11. Funciones especiales
Posición de Inicio del Texto: permite elegir el inicio del texto a visua lizar, e!': dec ir, donde va a empezar el men saje. Cada celda tiene una posición )' así, si se pretend e qu e el mensa je comience al principio de la segunda línea. hahrí a lllle co n figu rar este apartado como XOOYl, Se deb e tener en cuenta si el texto dispone de 12 caracteres. Si es así. obligatoriamente tendremos que elegir la posición O de cualquiera de las lineas, porljue de elegir otra posición no se visualizaría el texto co mpleto. XII
XOO YO
' V3,-
0000000000
OOOOOOlJO OOOO º 900 00000000 000000 000000
Objeto del Display: en este apar tado pod emos elegir distintas opc iones, dep endiend o de lo que se pretenda visualizar:
•
CI-IR - Se visual iza el texto lIue el usuario introduce.
•
DA T - Se visualiza la fech a actual (mes)' día).
•
CI.K - Se visualiza la hora actual (hora y minu tos).
•
14 a 15 - Visualiza los valores de una co nversión analógica de ent rada .
•
'1'0 a '17 - Visualiza el valo r presente del temporizador.
•
# 0 a # 3 - Visualiza el valor presen te del temporizador de retención .
•
COaC7 -
"
"
"
del contador.
Texto a Visualizar: en este punto se selecciona el carácter que se va a en viar a la cadena de texto .
205
Controladores lógicos
Selecció n d e Caracte res d el Texto: aquí aparece el texto completo que se va a vis ua lizar en pan talla. En tanto qu e permanezca en esta posici ón. el texto se pUl.-. de modificar. Pos ici ón del Cu rsor del T exto: visu aliza el carácte r actua l tlue se puede enviar a la cade na de texto ,
Comparador analógico Utilizando la función Co mpa rador analógico se pueden co mparar dos entradas analógicas y act iva r la salida cuando el valor de una sea mayor, menor o i~ua l al va lo r de la otra en tra da . E jem p lo Se trata d e ac tivar la salida QO cuando el valor de la entrada analógica 14 sea menor o igual al valo r de la ent rada 15. Para comprender mejor el ejempl o dibujamos el diagrama de funciona miento que, posteriormente, nos ayudará a paramerriza r nxlos los valores q ue intervenga n en la función (figura 239).
I' T=+'+~-,
,, , ,,
-1 - -1 -
q.-t-D Fi ~ u ra
206
r-
239: Di2Rrama de funcionamient o de un comparado r allltlúgico .
11. Funciones espec iales
Lo s datos se int roducen en la pantalla de con figuración. A ella se le tiene que decir qu e cuando 14 (dato N" 1 de la co mparación) sea menor () igual (operador) qu e el valor de 15 (da to N° 2 de la comparación). active el contacto del co mparador Al) (figura 240).
•a
• " IS
"
V V
Figura 240: Pantalla de configuración de un comparador analógico. El contacto AO se asocia a un a salida. En el ejemplo se ha asociado a la salida QO (figura 24 1).
Figura 241: Esquema del contacto del comparador analógico AO asociado a la salida QO.
"0
se visualizarán Al monitori zar la pant alla del com parador analógico los valo res ACIUALF$ de las en tradas analóg icas. Asimismo, se visualizará la activación del bit mediante un circu lito al iado del valor de la entrada 14 si el valor de ésta es me nor o igual al valor de la e ntrada 15 (figura 242). "'0
A. Bit 14 07.2 VO - No Acl lvado
"15
U .7V
Figura 242: IM 1 pantalla de monitorización del comparador analógico AO. Como se ha comentado ant eriorment e, también podem os comparar una entrada analógica. 14 o 15. co n un valor co nstante. 207
Controladores lógicos
E jem plo Se pretende activa r la entrada 14 cuando sobrepase, el valo r en vo ltios, los 6 V. Lo s datos a introducir cn la pantalla de con figuració n de parámetros serán los indicados en la figura 243.
ot reccrón del
Comparad or Analóglc Dal o N 1 de la Compar ac ión Operado r Dol o N 2 de la Comparac ión
.0
,.
"U:GO
v V
Fig u ra 243: Pantalla de configuración de un comparador analógico. Compara los valores de la entrada 14 con la constante 06.0 V.
E l esquem a en diagra ma de co ntac tos es el que ap arece representado en la figura 244 .
Hrf-- - [ 1 q0
Fig u ra 244: El esquema en diaw-ama de contactos de una comparación.
El diagrama de funcion amiento qu e muestra la co mparación de los valores de la en trada 14 con el valor co nstant e de 6 V., aparece indicado en la figura 245.
208
11. Funciones especiales
10
, ,
r:~---'---'--J~~LL--'- -"- -
eenf ·Igura clOn ,, ,,
1
,
Ve lti e s ~
10
Entrad a
1 qO":'---J::=~ Fig ura 245: El t1i:lgrama de funcionamient o lid comparador de una entrada co n una consta n te.
209
12. Manej o de un contro lador lógico con diagramas de contactos
12. Manejo de un controlador lógico con diagramas de contactos Programación Como ya hemos visto en un apartado anterior, programar es introducir u n circu ito, utilizando contactos abier tos y cerr ados, con el objetivo final de que el con trola dor lóg ico realice las funciones encomendadas. Estas funciones están destinadas a obtener el resultado apetecido en la au tomatización d e una m áquina . Estos equipos, utilizan las normas NRlVIA y ba san su funcionamiento en diagramas d e co n tac tos, y no en funciones lógicas . Por lo tan to, los sím bo los que u tilizan son los siguientes:
-1 f-
*
Contacto Abierto
-{
Salida
Contacto Cerr-cdo
Los símbolos se diferencian unos de otros por la dirección y el n úme ro de bi t I..)ue utilizan, pero qu izás un ejemplo sea mucho más ilustrativo. La programación se pu ede efectuar desde e! frontal del controlador ló gico con la ayuda de las teclas que dispone, similares en casi to d os los controladores lóg icos , o con la ayuda del software específico de! fabricante. E l siguiente ejemplo de trabajo se explicará con las tecla s de! front al po r ser e! sistema que mayoritariamente utili zará e! usuario de estos equipos.
E jemplo Se tra ta de rea lizar el esq uema de la figura siguiente (figura 24 .1) representado en lógi ca cab leada y en diag rama de contac tos . 211
Controladores lógicos
~
52 ~
K~ Figura 243: F I (' ~'111elll ¡1 de UI1 clásic o marcha -para da n 'pn's('lIlado ('11 I I'l g I C:J ra hlvnda v en diagram a de cont actos .
Pa ta lleva r a cabo r-l ejemplo citado an tcriorr n cn rc procederemos d e la siguiente ma nera : Conec taremos el equipo a la ten sión . E n pan talla apa rec erá :
M01S :% 0 STO P 1:000 0 00
Aho ra accio narem o s:
E n pantalla aparecerá : PROGRAM
'U N
PARAMETRO
FIJAR RELOJ
•
La entrada PROGRAM aparcce d e m an era in tcnuitcnn-, ind ican d o (jll e el cu rso r se encuentra en esa p os ición . Aho ra ac cionaremos:
212
12 Manejo de un con trola do r lógico co n d iagramas de co ntac tos
lin pan talla aparecerá : EDITAR PROG BORRAR PROG
J.a entrada E D IT AR PROG ap art'c e d e ma nera in rcrm itcnrc, indic an d o tjlle el curso r t's tá en esa p osi ció n . E n este pllllto ;lCciollarell1os:
Aparecerá en pant alla: 00
lJ
E ] cuadrado apa rece d e ma ne ra in rcnuircru c. indicando la simnc ión ac rual de ] cursor. .\ ho ra acciona remos:
.
00
1f
Por d efecto ap arece rá 10, permaneciendo I d e manera in termi tente. Con la avuda d c ]o s cursores ..... podemos ir qvc nos permite t·l equipo:
10 a 15 PO:I p f
;1
las distintas opcio nes
lintracla s. ( .omparadorcs .
213
Controladores lógicos
CO a C7 "'O a "'7 @O, @7
# 0 , #3 TO a 1'7 BOa B7 HO dlf MOa Mf
QO, Q3 DO, D7 XOa Xb YO a vr AOaA3
Contado res. Temporizador anual. Temporizador semanal. Temporizador de retención . Tempo rizadores. In terruptores de teclas. Relés internos de ret ención. Relés ternos. Salidas. Di splay, Entrada de cxp ansor. Salida de expan so r. Comparado r analógico .
Una vez elegida la opción adecu ada a nuestra nece sidad se continúa con la programación . En el ejemplo pretendemos programar una entrada y por lo tanto, accionaremos:
J.a inrcrmirencia pasará al O, Como en el ejemplo se pretende utilizar la entrada 10, basta rá con accionar OK )' en pantalla aparecerá: ID
DD
ifll
...
Ahora la intermitencia ha pasado al cuadrado indi cando la po sición del cursor. Ahora accionaremos:
0 '
214
12. Manejo de un controlador lógico con diagramas de contactos
F n pantalla aparece:
I {" }
••
"
-l l-
I '---------'-----'
Aparecerá la I intermitente. Pulsaremos O K y la in termi tencia pasa rá al O. Accionaremos la tecla d el cursor ... y se visualizará 11. Como se trata de la entrada del ejemplo pulsaremos O K r ap arece rá: I D 11
00
,H f
En este punto accio na re mos:
E n pantalla aparecerá: ID 11
1Hf
00
II
Accio nare mos :
En pantalla aparecerá: ID 11
-l l-r-' }
00 ~
215
Co ntroladores lógicos
Una vez aparecida la flecha accionaremos la tecla del cursor " dos veces para conectar el contacto abierto 11 con la salida c¡ue se va a configura r. En pantalla ap arecerá: 10 11
1H I
00
ti
Accio nare m o s la tecla:
En pantalla apare cerá: 18 11
1H I
00
!!lo
Por defecto aparece la salida Q O. Como que la salid a coincide con la salida que pretendemos conseguir en el ejemplo, pulsaremos 2 veces la tecla OK, una ve z para confirmar Q y otra para confirmar el bi t O. No obstan te , la salida puede configurarse d e otras maneras, como ya ve remos más ade lant e. Accionaremos la tecla OK para confirmar y aparecerá en pan talla:
10 11
01
1H I
!!lo
ti
Accionaremos la tecla:
216
12. Manej o de un controlador lógico con diagramas de contactos
En pantalla apa re cer á: 10 11
1H If-10
1f-
01
-{Iil o
...
Como ya vim os anteriormen te, la en tra da 1 aparece de m anera intermitente, indica ndo la posició n actu al d el cursor. Acciona remos la tecla del cu rsor ... hasta q ue apa rezca Q. En es te pun to accio n are m o s la tecla O K.
10 11
01
1H If-- - {Iil o
~~
...
Co mo lo que aparece en pantalla es la salida QO y es la que preten de mos usar en el ejemplo, accio narem o s la tecla O K para confirmar la salida QO. Ahora acciona remos O K o tra ve z. Como pretendem o s co nectar la salida QO en paral elo con la entrad a 10 accio naremos la tecl a AL'I" y apa re cerá:
10 11
01
1H If-- - {Iil o
~~ ~
...
Acciona remos la tecla d el cursor ... pa ra q ue se dib uje la línea d e conexión h acia arr iba. En pantalla ap arecerá: 10 11
1!.l1 f-I-
~~
01
-{Iil o
...
217
Contro ladores lógicos
E l programa ya está rea lizad o. Áhora sól o queda proceder a su cjc c.. ción )', para ello, accionaremo s la tecla:
En p antalla apa recerá: EDITAR PROG BORRAR PROG
En este punto acc ionaremos :
En pantalla aparecerá el siguien te menú: PROGRAM OUN PARAMETRO FIJAR RELOJ
"'" La en trada PROGRAM. aparece d e manera intermitente. Como 10 que ahora pretendemos es ejecutar el programa rea lizado accionaremos la tecla del cursor ... para situ ar el cursor en la en trada RUN y pulsaremos la tecl a OK. En pantalla aparecerá : MONITORIZAR
STOP
PARAMETRO FIJAR RELOJ'
"'" A ho ra accionaremos:
218
12. Manejo de un cont rolador lógico con diagramas de contactos
En pantalla apare cerá: M01S:2 0 STOP 1:000000
q,m ][][]
El equipo ya está preparado para trabaj ar un a vez e¡ue se accionen las entradas correspondientes. En función de éstas se accionará la salida.
Programación de las salidas 1.as salidas pueden adop tar varias condiciones en este tipo de controladores lógicos. En tre estas condiciones encontramos:
Salida normal Esta salida es la clásica, es decir, se activa o desactiva en func ión de si las condiciones asociadas a ellas están activad as o desactivada s. Esta salida se con figura con el siguiente símbolo: -{
Salida
Seguido del tipo de bit y de la dire cción, como por ejemplo QO.
Ejemplo En la figura 244 la salida QO se activará cuando la entrada 10 esté activada y se desactivará cuando la entrada 10 esté desactivada.
219
Co ntrol adores lógicos
~¡f------1['1' F igura 244: El esquema de una salida configurnda como normal y el diagrama de funcionamiento de este tipo de salida.
Set Al configurar una salida con la opción SET , ésta se activará una vez accionada la entrada y permanecerá en esta condición de ejecución aunque la entrada se desactive. El controlador lógico representado con un diagrama de con tactos lo identifica con la letra S. E jemplo En la figura 244b la salida QO se activará cuando el valor de la entrada 10 sea 1. Al vo lver a su estado de reposo, es decir, la entrada no está activada (O) la salida QO permanecerá activada.
~'f-I- --S'I' Figura 244b: E l esquema de una salida con figu rada como Set y el diagrama de funci onamiento de este cipo de salida.
220
12. Manejo de un controlador lógico con diagramas de contactos
Reset Al co nfigurar la salida como Re set, la salida se desactivará cuan do la entrada sea 1. Al desactiva rse la entrada, la salida no volverá a activarse. E n controladores lógicos se identifica con la letra R (figura 245).
1Of-----1
~ir---.'lO 'lO Figura 245: La configuración básica y el diagrama de funcionamiento de una función Rcset.
Ejemplo El ejemplo de la figura 246 m uestra una clásica marcha-parada (función biestable) utilizando las condiciones Sct y Reset para las salidas. Al activarse la entrada 10 co nmu ta a tia salida QO. Al activarse la entra da U la salida QO se resetea. Al activarse, de forma simultánea, las dos entradas 10 e 11 preva lece la co ndición de Reset para la salida.
~il--
- S'lO
~t---.'lO Figura 246: El esquema de una clásica marcha-parada utilizando (as condiciones Ser y Reset para la salida.
221
Controladores lógicos
Alterna Si la salida se configura con la letra A, ésta cambiará de estado cada vez que se accione la condición de entrada, es decir, pasará de activada a desactivada y viceversa .
Eje mplo La figura 247 muestra el esquema y el diagrama de funcionamiento de una salida configurada como alterna . Al activarse la entra da 10 la salida Q O se activa. Al desactivarse la entrada 10 la salida permanece activa. Al volver a activar la entrad 10 la salida se desactiva y al desactivar la entrada 10 la salida pennanece desactivada y así sucesivamente.
~i~---.'l. Fi gura 247: El esquema y el diagrama de funcionamiento de una salida con figurada como alterna.
Selección de idioma Una de las particu laridades de estos equipos es poder seleccionar el idioma en el que pretendemos trabajar de entre todos los idiomas que nos ofrece para su programación. Para seleccionar el idioma tendremos que situarnos en la pantalla prin cipal:
222
12. Manejo de un con trolador lógico con diagramas de contactos
PROGRAMo
.UN
PAUMETRO FIJAR RELOJ
•
Con la ayuda de la tecla del cursor T nos des plazaremos hasta que aparezca la palabra LANG UAJE de manera intermitente, indicando que el cursor está situado en dicha opción:
.UN
PAUMETRO FIJAR RELO,J' UNGUÁ,J'E
....
Pulsaremos OK Yaparece rá: UNGUA,J'E
.
INGLES
Con la ayuda de las flechas A T seleccionaremos el idioma que más nos convenga. Esto es, cuando en pa ntalla se visualice de manera intermitente el idioma deseado. El controlador lógico ZEN de la firma OMRON ELECTRONICS oferta los siguientes idiomas: o
Inglés.
o
Japonés.
o
Alemán.
o
Francés.
o
Italiano .
o
Español.
Una vez elegido el idioma adecuado, en nuestro ejemplo Español, pul saremos la tecla OK y en pa ntalla nos aparecerá: 223
Controladores lógicos
LA NGUA,JE SET1 OKlESC
ESPAÑOL
Pulsaremos OK para validar la nueva selección del idioma. Co n la ayuda de la tecla ESe situaremos el cursor en la panta lla principal y accederemos al parámetro que deseemos .
Selección de fecha y hora El reloj del que disponen estos equipos trabajan en tiempo real. Por ello, debemos ponerlo en hora para la programación de temporizadores semanales o calendario actúe aco rde a la hora actual. Para poner el reloj en hora deberemos situar el cursor en la pantalla p rincipal: PROGRAM.
OUN
PARAM.ETRO FIJAR RELOJ
...
Con la ayuda de la teda '" situaremos el cursor en la opción FIJAR RELOJ . Al visualizarse de mane ra intermitente. pulsaremos la tecla OK: FIJAR RELOJ" VERANO
Volveremo s a pulsar OI< y apa recerá la pantalla siguiente:
224
12. Manej o de un contro lador lógico con diagramas de contactos
Año
n,J'AR RELO,J' YYlMNil b D
DOI01I06
oas
Dia - -1'"
(fU) Di a de la Semana
Hora
Con la ayuda de las teclas A. .......... iremos selecciona ndo los números adec uado s hasta dar con los valores de día, mes, a ño }' hora. Una \ ' C Z seleccion ados tod os los parámetros, pulsarem os la tecla ü K y aparecer é cn pan talla: FU'AR RELO,J' FIJAR? OIUESC
",OO(fUl
Como pretendemos fij ar los nuevos parámetros deberemos pulsar la teda OK de nuevo. En pantalla aparecerá: n ,J'''R RELOJ' VERANO
Pulsaremos la tecla ESe
r volveremos a la pantalla principal.
Ejecutar un programa Entendemo s por ejecutar un programa, qu e el co ntrolado r lógico desarrolle el p rograma introducido en él. Para ello, tenernos qu e situar el cursor en la pan talla principa l:
225
Controladore s lógicos
PROGRAM RUN PARAMlTRO FIJAR RELOJ
...
Desplazaremos el cursor con la ayuda de las teclas ... T hasta que el cursor se sitúe en la opción RUN y ésta se visualice de manera intermi tente. Pulsaremos la tecla OK y pasaremos al modo RUN (ejecutar programa) y aparecerá en pantalla: MONITORIZAR
STO'
P'ARAMETRO FIJAR RELOJ"
...
La entrada STOP aparece de manera intermitente. Pulsaremos la tecla ESe y aparecerá: LU 15 :20 II:UN 1:000000
Q'llllllll
A partir de aquí ya podemos accionar las entradas y observar las salidas que actuarán en funció n del programa y del estado de las entradas.
Borrar un programa completo Para borrar un programa completo deberemos situamos en la pantalla principal: ,RO"AM ;] RUN P'ARAMETRO FIJ"AR R~O.:r
226
12. Manejo de un controlador lógico con diagramas de contactos
Pulsaremos la ted a OK y aparecerá la opció n EDITA R PRO G de manera intermi ten te, indicándo nos que el cursor está situado en ella: EDITAR PROG BORRAR PROG
Con la ayuda de la ted a "" nos desplazaremos hasta situar el cursor en la opció n BORRAR PRO G y ésta aparecerá de manera intermiten te. En este punto, pulsaremos la teclea OK: BORRAR PROG BORRAR? O I
Volveremos a pulsar la tecla OK: EDITAR PROG BORRAR PROG
Pulsaremo s la tecla ESe }' se volverá a la pan talla principal.
Borrar una determinada instrucción Hay veces en las que deberemos borrar una determinada instrucci ón }' no existe la necesidad de horrar to do el programa completo y tener q ue volver a teclearlo o tra vez todo sin la instrucción que pretendemos climinar.
Para borrar una determinada instrucción ten emos que situar el cursor en la instrucci ón concreta que preten demo s borrar. En el ejemp lo pretendemos bo rrar la instrucción 11 .
227
Controladores lógicos
o
~H
11
'~
H .------cllO
Al situar el cursor en la instrucción 11 , ésta se visualiza de manera intermitente y sobreponiendo un cuadradito negro al contacto.
~ J---{]------I .------cllO o 11
'~
Pulsaremos la tecla D EL y visualizaremos:
..
lf--{110
Pulsaremos la teda ALT y posteriormente pulsaremos la tecla .... y la instrucción 11 quedará borrada. Las instrucciones 10 e 12 quedarán conectadas por una línea.
~ o11-------11"f--{11 0 Dibujar líneas de conexión Al terminar de programar un contacto en una línea que no disponga de más entradas tendremos que terminar de dibujar la línea desde el contacto hasta la salida. Para ello tendremos que proceder de la siguien te manera: Una ver terminado de programar el primer y único contacto en la pan talla aparece un rectángulo sombreado de manera intermitente:
Pulsaremos la teda ALT y posteriormente la teda .... para líneas horizontales. Para las líneas verticales y conexiones en paralelo pulsaremos
228
12. Manej o de un controlador lógico con diagramas de contactos
primeramente la tecla ALT Yposterior mente acciona remos las teclas '" ... según se tengan t:jllCdibu jar líneas de conexió n hacia arriba o hacia abajo.
Cambiar tiempos en temporizadores A veces y debido a los distint os ajustes en el proceso indu strial, los tiempos programados inicialmente no valen y se tienen que modificar e incluir otros, más acordes a la nueva realidad , Para ello: Situaremos el curso r en cualquiera de los co ntactos del temporizador t:jue se pretende modifi car. Pulsaremos tres veces la tecla O K hasta conseguir qu e se visualice la pantalla de con figuración . De splazarem os el cursor hasta la selecció n de tiempo. Pulsarem os O K }' modifi caremo s el tiemp o co n los nue vos valores. Volveremos a teclear 0 1<: para validar los nUe\'OS valore s. Pulsarem os la tecla ESe r vo lveremos a la pantalla del esquem a en el diagram a de contactos , qu edando el nuevo tiempo modifi cado co n su nuevo valor,
Cambiar valores en contadores La mecáni ca a seguir es la misma qu e para cam biar el valor de los tiem pos en un temporizador (Iue acabamos de ver: Situa remos el curso r en cualquiera de los co ntactos del co ntador que pretend em os modifi car. Pulsaremos tres veces la tecla O K hasta conseguir quc se visualice la pantalla de co nfiguración. Desplazarem os el curso r hasta la selecció n del valor del contador. Pulsaremos O K )' modifi caremos el valor del contador con el nuevo valor. Volveremos a pulsar la tecla aK para validar el nue vo valor.
229
Controladores lógicos
Pulsarem os la teda de ESe}' volveremos a la pantalla del esquema en el diagrama de co ntactos , qu edando modificado el nuevo valor del co nt ador.
Mon itorización Mo nito rizar es visualizar en pa ntalla el estado actu al de lo s contactos y de las lineas de con exión . La monitorización permite localizar, en tiempo real, posibles ave rías al detectar dond e queda interrumpida la conexión, ya sea en un determinado contacto, en una co nexión en paralelo que no cierra, etc... Para monitorizar un esquema en diagrama de con tactos tendrem os que desplazarn os a la pantalla principal. Situaremos el curso r en la opci ón RUN y pulsaremos Ol<. E n pantalla aparecerá la opción STOP de ma nera intermiten te. Pul sarem os .... para situar el curs or en la op ción MO N ITOR y se dará este en modo intermiten te, indicándono s que está seleccionada .
qu e~
Pulsaremos la tecla 01< y se visualizará el esqucma:
LJD
11
j""'l ~
H
12 f----{QO
Las lineas qu e cumplen la condición de activación, los contactos asociados a ésta estarán cerrados, se remarca n en negrita . En el caso del ejem plo solo está la entrada 10, quedando pendiente de qu e se cierre I1, estableciéndose en to nces la línea en negrita hasta el co ntacto 12.
Modificar instrucciones Para modifica r una instru cción debemos situar el cursor en la instrucción qu e pretendemos mod ificar, pu lsar aK y poste riormente modificar cualquier p arám etro de la inst rucción . Pulsaremos 01< para validar la mo dificación .
230
12. Manejo de un controlador lógico con diagramas de contactos
Ejemplo En el esq uem a siguien te, pre tendemos modifi car la instrucción 11 }' po ner en su lugar la instrucción 13. Situaremos el cu rsor en el contacto 11 }' pulsaremos la tecla OK
1 lO 11 I~ r-' f---U--I.------c
1 lO
I r-' H
13
H
I~
.------c
Insertar instrucciones Para insertar nuevas instruc ciones, dentro de un a línea en la que no aparece nada , deberemos situar el cursor en el punto donde pretendemos insertar la nue va instrucci ón .
Pulsarem os OK Y aparece un contacto abierto. Pulsando la tecla ALT puede cambiarse de abierto a cerra do. E n cualquier caso pulsarem os OK y seleccionaremos la ins trucción que preten demos insertar. E n el ejemplo p retendem os insertar la instrucción 11. 231
Con troladores lógicos
Para ello, seleccionaremos en primer lugar t y posteriormente el número 1. Validarem os pulsando ü K y la nueva instrucción quedará insertada. 0 11
f-l H 1-1-
-
[!;lo
Insertar una línea nueva Cuando pretendamos añadir una línea nueva entre dos líneas ya extsrentes, tendremos que realizar la siguiente maniobra: Situaremos el cursor en la línea posterior donde prete ndemos insertar la nueva línea y pulsaremos AI:r. Automáticamen te, entre las dos líneas quedará un espacio libre pata programar la nueva línea co n contactos y salidas.
E jemplo Disponem os del esquema siguiente y pretendemos inserta un a línea nueva entre la salidas Q O y Q 1.
Situ aremos el cursor en 12 quedará de la siguiente ma nera : 10
y pulsarem os
la ted a Al :r. El programa
11
HI
[q O
o liZ
J3
HI
232
[q1
12. Manejo de un controlador lógico con diagramas de contactos
Ahora ya podernos comenzar a programar la nueva línea. Por ejemplo, una función Y compuesta por una serie de entradas, 14 más 15 y QO. El esquema quedará de la siguiente manera:
r.
lO 11
H I
14
IS
H H
1;
Lll O
ll~
.----..ll'
~3
H I
¡i;l1
Interruptores de teclas B Una ventaja especialmente útil, que disponen estos co ntro ladores lógicos co n diagrama de co ntactos, es poder utilizar las ted as del frontal par a manejar el equipo, pudiendo utilizarlas co mo pulsadores para, independientemen te a la programación, poder accionar salidas, temporizadores, con tadores, relés internos, etc... Es decir, es co mo si se amp liase la can tidad de entradas físicas del con trolador lógico. Un ejemplo característico y eminentemente práctico es utilizar las teclas del fronta l para resetear contadores, temporizadores , etc... ante eventuales anomalías en el funcionamiento de una máquina o proceso indu strial, llevando todo el programa a la posición de inicio. Cada tecla tiene, interiormen te, una dirección asignada denominada B. Las direcciones, asignadas a las teclas, se indican en la siguiente tabla: D irección asie n ad a BO
Tecla
Indicada co n el N °
ESe
o
Bl
OK
B2
Flecha abajo
1 2 23 3
Controladores lógicos
B3 B4 B5 B6 B7
Flecha izquierda Flecha derecha Flecha arriba
DEL
ALT
3 4 5 6 7
E jemplo D isponemos del esquema de la figura 248. Es evidente que la salida QO se activa cuando 10 e 11 estén activadas. 1
¡OH 1111-----1§O
Figura 248: E l esquema básico al que se le añadirá un contacto en paralelo asignado a la tecla flecha arr iba.
Modificamos es te pequeño programa añadiendo en para lelo con los do s contactos un contact o abier to denominado B5. La salida QO se activará en una de las siguie ntes situaciones:
•
•
Al accionar 10 e 11 simultáneamente. Es tos dos pu lsadores son entradas procedentes del proceso. Al accionar la tecla del fronta l de flecha arriba que se indica con el número 5 y que en este ejemplo se comporta como un pu lsador.
El esquema definitivo será el indicado en la figura 249. - j'l ClO -~Of~
.s
Figura 249: El esqu ema definitivo de un programa al que se le ha conectado en pa ralelo la tecla flecha arriba.
234
12. Manej o de un controlador lógico con diagramas de contactos
Parametrizar Personas no muy expertas en el uso y ma nejo de los controladores lógicos. pu eden cambia r sin necesidad de tener que introducirse en el programa del equi po. los distintos parámetro s de temporizado res, contadores. com para dores, etc... Para ello, basta situarse en la pant alla principal y seleccionar la opción P¡\ RÁM ETRO que se visualizará de manera int ermitente: PROGRA.M
RUN
PARAMETRO FIJ'AR RELOJ' ~
En este punto pulsaremos la tecla O K . TDX,s
A.
n G RE.ST
03 :DD
Se visua liza la primera instrucci ón que se puede pararnerrizar, apareciendo en pantalla todos los datos relativos a dich a instru cci ón. Modificaremos los parám etros d esead os con la ayuda de las teclas ....... ~ .. y OK. Una vez modificad os los parámetros pulsaremos la tecla ALT para salir de la pantalla. Los nuevos valores quedarán guardados en memoria. Para visualizar o tras inst rucciones basta situars e en la instrucción que se visualiza, TO en el ejemplo, el O estará int ermitente y pulsar O K y . El cursor se situará en la letra T . Con la ayuda de las flechas .... iremos recorriendo las distintas pantallas de las inst ruccion es qu e se visualizan y así poder modificar las que deseemos. Para salir, una vez modi ficados los parámetros, pu lsaremos la tecla ESe.
235
Controladores lógicos
Sistema Hexadecimal Podemos observ ar que en determinados cana les los bits van del Oa la F. E s decir, se utilizan las letras A, B, C, D, E YF a pa rtir del número 9. Es to es porque se utiliza el sistema Hexadecimal. Tomando como ejemplo los relés int ern os de retención H qu e van del
Ha al Hflos bits serán los siguientes: SISTEMA DECIMAL HO Hl H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 HI0 HU H12 HU H14 H15
SISTEMA HEXADECIMAL HO Hl H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 Ha Hb He Hd He Hf
Como quiera que los controladores lógicos utilizan interiormente el sistema hexadecimal, al tene r qu e utilizar el bit 10 de un determinado canal habrá que poner el canal, en este ejemplo H y 10 en sistema hexadecimal, y por lo tanto se esc ribirá Ha . Este sistema es trasladable al resto de los canale s, relés internos, comparad ores, entradas y salidas de expansores, etc...
236
13. Entradas
y salidas con diagramas de contactos
13. Entradas y salidas con diagramas de contactos Señales de entrada Como ya hemos visto en capítulos anteriores, las entradas son las encargadas de adaptar y codi ficar, de una manera co mprensible para la CPU del controlador lógico, las se ñales que le llegan a los bornes de entrada. Estas señales pueden proceder de pul sadores, finales de carrera, con tactos de cont actares, fot océlulas, temporizadore s, etc... Sería conveniente repasar el capítulo dedicado a las entradas y salidas explicado ant eriormente. Las conexiones de las entradas en este tipo de con trolado res lógicos con diagram as de con tactos son similares a las conexiones del resto de controla do res lógicos (figu ra 250).
Allmentoc lón Entrodas
r+-±-r--+--+- t-+- ---'-----=--
-
-..,.-- - - - -
Controlador Lógico
F igura 250: La conexión de las en tradas de señales digitales en u n controlador lógico con diagrarnll. de contactos.
Canales de entrada J unto a la indicación INPUT que apa rece en las entradas, podemos observar un número, o una letra, que nos indica el CANA L de trabajo . En el 237
Co ntroladores lógicos
caso de estos controladores lógicos con diagramas de co ntactos aparece la letra 1, seguida de un número que indica el bit de en trada del cana l 1.
Eje mplo La primera entrada sería 10, siendo 1 el can al y O el número de bit de ese canal de en trada.
Entradas analógicas E ntendemos por señales analógicas, aqué llas qu e pueden adoptar distintos valores en la entrada de un controlador lógico . Ex isten varios valore s de señales normalizadas, pero en el caso específico de los controladores lógicos se utilizan, generalme nte, los valores com prendidos en tre O- 10 V . Oc. Es ta señal puede proceder de un equipo electr ónico con la alimentación independiente o utilizar la misma alimentación del equipo del contro lado r lógico . G eneralmente, las señales analógicas proceden de magnitudes Fís icas como pueden ser la temperatu ra, presión, velocidad , luz, etc...
La conexión de un equipo electr ón ico analógico, como por ejemplo detectores ó fotocélulas, es la que apare ce indicada en la figura 251. +
Detector rl
I
I
+
e
10
+
Figu ra 251: La conexió n de un equipo electrónico con salida analógica a un controlador lógico con diagram a de contactos.
G eneralmente, los con tro ladores lógicos utilizan, como en tradas analógicas, dos de las ent radas digitales que pueden configurarse como tales.
238
13. Entrada s y salidas con diagramas de contactos
Casi tod os los fabricantes de controladores lógicos co inciden en utilizar, como entradas analógicas, las dos últimas entradas de las que dispone el equipo. En el caso particular del ZEN de la empresa O nuon Electronics se utilizan las entrada s 14 y 15 como entradas analógicas, siempre que se co nfiguren como tales y se utilicen algunos de los cuat.ro comparadores analógicos de los que dispon e el equip o . Los valores que entienden los contro ladores lógicos con diagrama de contactos son respecto a la tensión y están comprendidos entre los O y los 10 V . D e. Las señales de las entradas analógicas se convier ten, internamente, en BCD con valores com prendidos en tre 00.0 y 10.0. Los ajustes que podemos realizar al utilizar las entradas analógicas en combinación con los comparadores analógicos son los siguien tes:
Direcciones que se pueden asignar a los comparadores analógicos: DeAOa A3.
Datos de comparación: El equipo pe rmite co mpa rar las señales que le llegan a las en tradas analógicas (14 e 15) entre ellas, o en tre ellas y una constante, es decir: •
Se p uede comparar 14 con respecto a 15.
•
Se puede compa rar 14 con respecto a una constante.
•
Se puede comparar 15 con respecto a una constante.
Operador: Permite poner a ON el co mparador analógico al que esté asignada la entrada analógica cuando: •
El dato núme ro 1 sea > = que el dato núm ero 2.
•
El dato N° 1 sea <= que el dato N" 2. 2 39
Co ntroladores lógicos
M onitorización: A - Permite monitorizar los parámetros de la operación. D - No permite monitorizar los parámetros de la operación .
Un ejem plo nos ayudará a comprender las entradas analógicas. E jemplo Disponemos de una en trada analógica de 0 - 10 Voltios y pretendemos que la salida QO se active a partir de un a en trada de 6 V. Co m o se tra ta de una entrada analógica, tenemos que conectarla a un borne qu e pueda interpretar este tipo de señales. E n este ejemp lo podemos elegir en tre las entradas 14 e 15. Aquí se conectará a la en trada 14. El diagrama de func ionamiento apare ce indicado en la figura 252 .
lO
, S
r
1
Confi 9ur aci6n.,,,-!---'---'---'--L~.LLu_ S , lO , 1 Voft i os ~ : Ent rada :
J F igura 252: Diagrama de configura ción y funcionamiento de una entrada analógica.
240
13. Entradas y salidas con diagramas de contactos
El esquema a int rod ucir en el contro lador lógico co n diagrama de contactos es el que apuece representado en la figura 253. O bse rvaremos que el co ntacto abierto del comparador AO está co nec tado a una salida, en este caso la salida QO.
Hrl--- -[QO F ig u ra 253: El esquema a introducir en el controlador lógico para tratar una entrada anal ógica.
Una vez program ado el cont acto abierto AD, al pulsar 01< apa rece la pant alla de configuración de los distintos parám etros (figu ra 254). Di recc:lón del Comparador Analógic.Q.... .AD
A. i-M0nitor l zaci ón
t ete N 1de la Comparación _ 14
v
0 pl2 rodor- - ) : V Dal o N 2de la Comparaci ón _ U : DD ' - -_ _- - J Fi ~u ra
254 : La pant alla de co nfiguración de los distintos par ámetros.
Al visualizar la pant alla de moni tori zación. nos aparece la pantalla representada en la figura 255. Estado del bit del
comparado r analógico (Activado)
Figu ra 255: La pantalla de rnoniroriza ci ón de los parámetros. En ella se visualiza la activaci ón del bit del comparador analc)gico .
24 1
Controladores lógicos
Conexión de las entradas analógicas La sigu iente figura nos muestra distintas co nexiones de equipos qu e nos pro porcionan salidas ana lógicas. qu e se tratarán co mo entradas analógicas pa ra los co ntroladores lógicos.
+
ñtcleelula Analdglea Deteetor Analdgieo
-
+ -
" I
r
c::::::J
+
-
Potenelometl'o
+
I
-
" I
I
I
Figura 256: Dive rsas con exiones de dispos itivos con entradas analúgicas.
Señales de salida Las salida son las órde nes que mand a el módulo de co ntrol, CPU , a través de los bo rnes de salida del co ntro lador lógico al proccso industrial, para quc éste realice las funcion es lógicas para proseguir el proccso . A los bo rnes de salida se co nectan los órganos dc man do, tales co mo bobinas de conracro rcs, relés, electroválvula s, pilo tos de se ñalización . etc...
242
13. Entradas y salidas con diagramas de contactos
En general, se co necta cualquier receptor que sea susceptible de poder conec tarse a un co ntro lador lógico . Los bornes de salida se pueden iden tificar, en el controlador lógico, por la indicación O UTPU'I' () SAI .JD A.
Canales de salida Los canales de salida se den ominan de la misma manera que los canales de entrada. Es to es, junto a los bornes de salida, el fabricante indica el canal de salida mediante una letras o número. En el caso de los controladores lógicos con diagrama de co ntactos. se trat a de la letra Q seguida de lino o varios n.. .rmcros que indican el bit de salida del canal.
Ejemplo En la salida Q3, la letra Q será el canal y el 3 será el bit del mism o.
Conexiones de salida a relé El esquema típico de las co nexiones so n las que aparecen indicadas en la figura 257.
,. '1 -
")
'0
)' ----
T
1-
(9
(
9
(9
(
9
Figu ra 257: E l eSlJuema de las conexiones de salida en un controlador lógieo .
243
Controladores lógicos
Controladores lógicos sin display Al igual qu e pasa en los controladores lógicos con funciones lógicas incluid as en el equipo , los cont rolado res lógicos con diagrama de contactos tamb ién dispon en de versiones sin display. Dado qu e las prestaciones so n similares a los qu e sí poseen disp lay, remitimos al lector al capítulo cor respondiente, tratado con anterioridad .
244
14. Marcas y memorias
14. Marcas y memorias Marcas Co mo ya hem os visto anteriormente , llamamos marcas a las salidas interna s que toman el mismo nivel que el aplicado a su entrada. Las marcas son las equivalentes a los relés auxiliares utilizados en lógica cableada. que no co ntrolan directamente una salida pero que contribuyen al resultado final de la automatización a través de su maniobra. Otra equivalencia es con los relés internos de los autómatas programables, ya que éstos tampoco controlan directam ente un a salida pero ayudan en la elaboración de la maniobra de la autom atización . La mecánica a utilizar en la programación de las marcas es la misma que la utilizada para las salidas. Sólo cambia la nomenclatura, y en vez de Q O, Ql, Q2 o Q3 utilizaremos MO, MI, M2 o M3.
El uso de ma rcas permite. en un proceso de automatiza ción , no tener que utilizar salidas y pod er realizar la maniobra con estos relés intern os. Al programa rse de la misma forma que las salidas tenemos que a cualquier marca determinada le podemos asociar una gran cantidad de co ntactos abiert os o cerrados.
Un ejemplo práctico de la utilización de marcas es el que aparece repre sentado en la figura 259.
J~_n_-----{M'
M¡!J
"
Figura 259: Un ejemplo práctico de la utilización de marcas en un circuito.
245
Con troladores lógicos
E n el ejemp lo observamo s (Iue la entrada 10 no acciona la salida QO directam en te, sino qu e lo hace a travé s de la marca f\HJ. Es decir, prime ro se activa MO y ésta hace ( IUC al cerrar su co ntacto se active QO.
Memorias de programas Las mem orias de pl'Ogramas, también llamada s "casscrcs", se utilizan para guardar programas y así poder recuperarlos cuando se vuelvan a necesitar. controladores lógicos permiten copi ar el programa procedente de un mód ulo y copia rlo en a tto módulo distinto de otro con trolador lógico. Lo s
El proceso para efectuar esta maniob ra es seguir las inst ruccio nes del fabricante. E n el caso específico del co ntrolador lógico Z EN de la firma OMRON ELE CTRONI CS, debemos situar el cursor en la pan talla pr incipa l PRO G ltJ\M , y en el modo STO P p ulsar la teda 01<. En la pant alla visua[izaremos:
EDITAR PROC BORRAR PROC (;ASSETE
En esta pan talla, la palabra CASSET E sólo es visible si existe un cartuch o de mem oria insertado en el equ ipo. Situaremos el cursor en la opción CASSET E y pu lsaremos OK. En pantalla aparecerá: CUARDAR (;ARCAR BORRAR
246
14. Marcas y memorias
A partir de aquí el equipo o frece varias opcio nes. Entre ellas encontramos 125 siguientes: •
GUARD AR: guarda el programa que está en la CPU en el cassete de memoria.
•
CARG AR: guarda el programa que está en el cassete de memoria en la CPU del equipo.
•
BORRAR: borra el programa que está en el cassetc de memori a.
Al transferir el programa en cualquier dirección , de la CPU al cassete o del cassere a la CPU , se borran los programas existen tes. Es decir, los sobrescribe.
247
15. Ej emplos prácticos de funciones básicas y especiales
15. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales En este capítulo se expo ncn varios ejem plos de aplicaciones industriales reales que combinan las funciones básicas co n las fun ciones especia les, ob teniendo excelentes soluciones a problem as de automatización alguna s veces comp lejos .
Obtener una salida con entrada normalmente abierta El objetivo de este ejem plo es obtene r una salida accionand o una entrada nor malmente abierta (figura 260),
F igu ra 260: El esquema, en tliagrama de contactos, de una salida activada co n
una entrada normalmente.' abierta.
Para introducir este ejemplo en el controlador l ógico deben seguirse las pautas explicadas en el apartado dedi cado a la programación de los mismos. Las co nexiones que.' deben realizarse apa rcCl'n repr esentada s en la figura 26 1.
249
Controladores lógicos
p.1
o, "
O ....000 I I
.... "
F ig u ra 261: Los e~quema ~ de las conexiones de las entra das y las salidas.
Obtener una salida siempre activa con una entrada normalmente abierta En este ejemplo se trata de obtener una salida siempre activada . F~"ta se desactivar á al accionar una entrada normalmente abierta. El esqu ema, en lógica cab leada, aparece representado cn la figu ra 262.
.. .,. CI.@
F igu ra 262: El esquema de una salida siempre activada que se desactivará al accio nar una en trada normalment e abierta.
En diagrama de contactos tenemos que utilizar el esquema de la figura 263. En él podemos ob servar la po sibilidad de con vertir un co ntacto nor250
15. Ejemp los prácticos de funciones básicas y especiales
ma lmente abierto en uno de normalmente cerrado}' viceversa. El interruptor 10 deberá ser normalmen te abiert o , pero en el controlado r lúgico deb e progr amarse co mo cerrado.
I~.----c l~ r.q . F igura 263: El esqm'ma a utilizar para ob tener una salida siemp re activada quc se desac tivar á al accionar un a en trada norma lmen te abier ta.
l .as co nexiones a realizar no se detall an e n el ejemplo, ya qu e en todo lo explicado hasta ahora pod em os observar tlUt' éstas so n las mismas y sello difieren en la cantid ad de entradas y de salidas.
Salida siempre activada con una entrada normalmente cerrada En este ejemplo pretendemos conseguir obtener una salida permanen tem ente activada a través de una entrada normalrncnrc ce rrada. E n la figura 264 podemo s ver el esquema de las co nexiones. E n la figura 265 podemos o bserva r la conexión en lógica cab leada . 22.
v. UN
~ "
Ó
I 22. V.
F igura 264: Los est\1It'm a5 tic las conexiones de las entradas y las salidas para obte ner tina salida siempre ac tivada. Pan desactivarla accion aremos lo.
251
Con troladores lógicos
Figura 265: El ('~ 'l LL Clll a en lógica cableada pa ra obtener un a salida pernlan entcmcnt(· activada co n un a entrada norm alm ent e cer rada.
En el diagrama de co ntacto s, el cS(luema a realizar será el qu e apar ece indicado en la fi~ura 2M .
Figu ra 266: El c~(l l1ema , en diagrama de co ntactos, p:ua o btene r una salida perm ane ntem en tc activada con un a entrada no rmalm ente cerra da.
r
las salidas se reali zar án de la misma manera que hem os indicado anteri ormente. La única excepción se rá conec tar un interruptor normalmente cer rado, tal y co mo lo ind ica el ejem p lo . J.as conexiones de las ent radas
Inversor de giro pasando por paro En este ejemplo pretend em os realizar el arranque de un mot or eléct rico con inversión de giro pasand o por paro, de tal man era (Iue éste gire a derocha o izquierda dependiendo del pulsador accionado. Asimism o, dispond remos de un pu lsador normalment e cenado para realizar la pa rada de l motor, cualquiera que sea el giro del mism o. Co mo protección, el motor incorpora un relé térm ico clásico.
252
15. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
Asignación de los puntos de entrada y salida E n primer lugar defin iremos las que van a ser las entradas, las salidas, lo s tempo rizado res, etc... de los distint os eleme ntos del inversor. El esquema del diagrama de con tactos aparece rep resentado en la figura 267.
E n tra d as
F UN CION
DIRE CCION
Pulsador de marcha a izquierda
JO
"
"
11
"
" de p arada
a derech a
12
13
Relé térmico
Salidas
FUNC IO N
DIRE CCION
Salida de giro a izqu ierda
"
"
QO
a derecha
Q1
Esquema en módulos lógicos IZ
H
10
13
I!-'o
I
0\\0 Ql Hf----{Q O
f--¡1
Q1---J 11
,"O
QO
f--¡1 f------;ff----{Q l
QW
Figu ra 267: El csqucma, en diagrama de contactos, para obtener un inversor de giro pasando por paro.
25 3
Controladores lóg icos
Funci onamiento El p ulsador de parada }' el relé térmico se co nec tan cn serie y se asocian a un relé intern o, MO (debemos recordar q ue no se pueden asociar más de tres contactos en serie, por ello tenemos qu e utilizar el rel é interno MO). Al accionar la entrada 10 (marcha izquierd a) se activa la salida QO a través del relé interno MO (co n el rclé térmi co y pulsador de parada cerrados). Al activarse la salida QO, todos los con tactos configu rados de la misma forma que QO cambian de estado. Al dejar de pulsar lO, la salida QO se que da realimen tada por el co ntacto Q O, realizado en paralelo con 10. Si pretendem os q ue gire en sentido contrario , basta con accio nar el pulsador de pa rada y accionar 1t posteriormente.
Inversor de giro sin pasar por paro En este ejem plo pretend em os realizar el arranqu e de un mo tor eléctrico con inversión de giro sin pasar por paro, de tal mane ra qu e gire a dere cha o izquierda dependiend o del pulsador que se accione , sin tene r qu e accio nar el pulsador de paro. Asimismo, dispondremos d e un pulsador norm almente cerrado, para realizar la parada del motor, cualquiera que sea el giro del mism o. Como protección, el inve rso r incorpora un relé térmico clásico . E n primer luga r, definirem os las qu e van a ser las entrad as, las salidas, los tempor izadores, etc... de los distintos elementos del inversor.
Entradas
FUN CION Relé térmico Pulsador de parada 254
DIRE CCION 10 11
15. Ejemplos prácticos de funciones básicas
Pulsador de marcha a izquierda
.
.
a derecha
y especia les
12 13
Salidas
FUNCION Sallida de giro a izquierda
..
.. a derecha
DIR ECCION
QO Ql
J,,'1 figura 268 muestra el esque ma a introducir en el con trolado r lógico .
F igu ra 268: El esquema a introd ucir en el con trolador lógico para obtener un inversor de mo tor sin pasu por paro.
Los relés internos MO y Ml se u tilizan ya que este tipo de equipos no admiten m ás de tres contactos en serie. 255
Controladores lógicos
Los temporizadores TO y TI se utilizan para asegurar que un co ntacta r está descon ectad o cuando se conec te el con trario .
Mesa semiautomática E n este ejemplo tratamos de realizar el p rograma de una mesa de corte que debe trabajar de manera sem iautomá tica (figura 269). Las condiciones de funcionamiento son las siguien tes: •
Al accionar el pulsador de marcha la mesa se desplazará hasta alcanzar el final de carrera.
•
Al llegar al final de carrera, el motor Ml p arará y co menzad el tiempo de pau sa, con figurado en 3 segu ndos (tiem po más qu e sufi cien te que asegurar la parada total del motor antes de iniciar el retro ceso).
•
Finalizado el tiempo seleccionado para la paus a, la mesa vuelve hacia el punto de origen. Al llegar a és te, el mot or MI se parará.
•
El sistem a queda preparado para comenzar otro ciclo si accionamos el pulsado r de ma rcha otra vez.
•
Si se acciona el pulsador de paro du rante el func ionamiento del motor, la mesa deberá pa rar instantáneamente.
F.C. Retro{c~e;so~~~~;;;;;:;;;;;;:;;;;:;;;;;;;;;~~~
~M~~VV VVVV0Vt) l2:J Parada
F.C. Avance <>-CJ
Motor
Figura 269: El esquema topográfico de la mesa semi auto m ática.
256
15. Ej emplos prácticos de funciones básicas y especiales
Asignación de los puntos de entr ada y salida
CANAL 1 ENT RADA ENTRADA
Pulsador de marcha y avance
FUNCIÓ N
lO
Pu lsador de parada
ENT RADA
F.C. avance
11 12
ENTRADA ENTRADA
F.C. ret roceso
13
Relé térmico
14
CANAL Q SALIDA
Avan ce mesa
SALIDA
Retroceso mesa
DIRE CCIÓN
FUNCION
DIRECCION QO Q1
El esquema, en diagrama de co ntactos, aparece en la figura 270. 11
14
12
11
14
'1
10
Ql
MO
f---j f---j
1 -----jI f-{.... 1-
I
r.
I.---..." "
f-¡-;If---1 F--{Q'
QW
..
T' X # 03:00
Figura 270: E l e~q uem a a realizar p:lfa conseguir la automatización de una mesa semiauto m ática en el diagrama de contactos.
257
Controladores lógicos
Obtener 3 salidas con 4 entradas bajo determinadas condiciones Es te ejem plo dispone de 4 entradas y 3 salidas }' debe fun cionar bajo las siguientes condiciones: •
Al pulsar J2 tienen que activarse las salidas QO y Q 1.
•
Al pu lsar JI tienen l.Jue desactivarse las salidas QO y Q L
•
Al pulsar 13, estando activadas las salidas QO r Q 1, deberá desactivarse sólo la salida Q 1 y activarse la salida Q2. Al dejar de pu lsar 13 deberá de volver a activarse Q I r desactivarse Q2.
•
Si llega a accionarse la en trada If), qu e es un final de carrera, deberá desactivarse todo .
La figura 271 muest ra el esquema a introducir en el controlador lógico co n un diagrama de co nta cto s.
'~Mf-I'
~'
Clf-J IZ
qz
MO
~f---{ClI
Cl~
I?~ '" r:Cl2 10
11
f-clf-----;It--- ----i M • 10 - Final de carrera J1 - Pulsador de parada 12 • Pulsador de marcha 13- Pulsador de marcha Figu ra 271: El esquema , en diagra ma de contactos . pam co nseguir 3 salidas con 4 entradas.
258
15. Ejemplos práct icos de funci ones básicas y especiales
Obtener 3 salidas con una entrada Es te ejem plo d eber á cu m plir las co ndicio nes que indi ca el diagrama de la figur a 272 . En él, podemos o bse rvar que la salid a Q O se acti vará al accionar la entrada 10, es tá activada durante u n tiem po prefijado, se desactiva y activa la salida Q l , que tra s transcurrido un tiempo tam bién prefijado , se desactiva la salida Q l y se acti va la salid a Q2. Una vez tran scurrido un tiempo de sd e q ue se activó esta sa lida, és ta se de sacti va y queda todo preparado pam o tro ciclo. n
---.l:=L -
Fig u ra 272: El diagrama de funcionamiento para obtener 3 salidas con una entrada. E l esqu ema en diagrama d e con tactos apare ce represen tad en la figura 273.
259
Controladores lógicos
'1-r-*---c M¡!...J
'
[:: DS~DD
I
M
MI' MO
TO
I"-------tf---q.
Tl~----I~os~ool
I~os~oo I
i n
F ig-ura 273: El
TZ
f-------;l1----q.
e~ quc ma,
en diagrama de con tactos, para ob tener .3 salidas con 1 ent rada.
Control de un semáforo con la secuencia verde-amarillo-rojo En este eje m plo tratamo s el fu ncion amien to de un clásico semá fo ro, con una sec ue ncia de trab ajo V lmDE-Al\tBA R-RO.JO y volver a VERDE (figura 274).
260
15. Ejemplos práct icos de funciones básicas y especiales
lO
qo
n OH .
q1 q.
Figur a 274: El diagrama de funcionamien to de un clásico semáforo .
El esquema en diagrama de con tactos se representa en la figura 275.
q.
I qo TO
qt J q1
iJ
1:: 1D~DO I [~s::o I I?: 10~DO I
F igura 275: El esquema de un semáforo en diagrama de con tactos.
Control de un semáforo con una secuencia verde-verde/amarillo-rojo Es te es el mismo ejemplo que el anterior, con la diferencia de la secuen cia, que debe ser VE RD E-VE RD EI¡\t\V\RIIJ.D-ROJ O . 26 1
Controladores lógicos
El diagrama de funcionamiento aparece rep resen tado en la figura 276. El esquema en diagrama de co ntactos aparece en la figura 277.
ro
n
q.W===:t==+--- ql~-!==I----
Fi gu ra 276: El diagrama de funcionami ento de un semáforo con una secuencia
VERDE-VERDE!AMARIlLO -ROJO. 18
~2
T2
f-----'
TO
~2
I----:lf-----[ql
nF-1-
--
-@lZ
qf-i---- t~ 0::001
:tf
I~ 0::001
qz
I
F igura 277: El esquema de un semáforo con una secuencia
VERDE-VERDE!AMARILJ.o-ROJO .
262
15. Ejemplos practicas de funciones básicas y espec iales
Accionamiento de motor con retraso a la puesta en marcha En este ejemplo tratamos de retrasar la puesta en marcha de un motor durante un periodo de tiempo prefijado por el usuario, al recibir és te la orden de puesta en m archa a través de un pulsador. La secuencia de funcionamiento será la siguiente: •
Accionar la puesta en marcha (lO) .
•
Com ienza la temporización .
•
Termina la temporización.
•
Se activa la salida QO (motor en marcha).
•
En esta po sición permanecerá hasta que...
•
Se pulsa 11 , parada.
•
Instantáneamente se desactiva QO.
•
El equi po queda preparado para otro ciclo.
El diagrama de funcionamiento aparece representado en la figura 278. El esq uem a, en diagrama de contactos, a introducir en el controlador lógico es el que aparece indicado en la figura 279. lO
n
n
,, ,
I qof--:-- -----D=:=L -t-r-
, s" -+
Figura 278: E l diagrama de funcionamiento del arranq ue de mot or con ret raso a la marcha. 263
Controlado res lógicos
ID
11
~I MO MO
I
[MO
ITO X # 5 :00
TO
I
['10
F igura 279: I .as funciones a intro ducir en el con trolador J(lgico
para conseguir un amHltlllt' de mo tor con retraso a la marcha.
Accionamiento de motor con desconexión temporizada En este ejemplo se trata de poner en ma rc ha un motor tille, al tran scurrir u n tiempo p refi jad o por el us uario, se pare autom áticam en te. I,a secuenc ia de fu ncio na m iento se rá la sigu ien te: •
Accionar el p ulsador d e marcha (en trad a JO).
•
Activació n d e la salida QO (m o tor e n marcha).
•
Com ienza la tempori zación.
•
Final de la tem pori zación.
•
D esconexión de la sa lida QO, el motor se para.
•
El sistema q ueda p reparad o para rea lizar o tra maniobra.
•
E n cua lq uier momento pod emo s pa rar el motor ace ronandoI I.
El eSljUt'ma d e las co nexiones de las en trada s y las salidas no se mu estra al ser m uy sim ilar a los explicad o s an terior mente. E l eSllut'ma en diagram a de contactos aparece representado en la figura 280.
264
15. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
I~W4o q~
qIf-·-- - -I T' I #
x
05:DO
Figura 280: El esquema, en diagrama de contactos, del :manque de un motor con desconexión temporizada.
Accionamiento de motor con desconexión temporizada al pulsar paro En este ejemplo trataremos de poner en marcha un motor, que transcurrido un tiempo prefi jado después de accionar el pulsador de parada, se pa re instantáneam ente. La secuencia de funcio namiento será la siguien te:
•
Accionar el pulsador de marcha (10).
•
Se acciona la salida QO, motor en marcha .
•
Accionar el pulsador de pa rada (11).
•
Co mienza la tempori zación .
•
finaliza la temporización .
•
Se desactiva la salida QO, parada del motor.
•
El sistema queda preparado para otro ciclo.
El esqu ema apa rece representado en la figura 2H 1.
265
Controladores lógicos
'~fl-- - _[M' ~ Fi gu ra 281: E l esqu ema, en diagra ma de co ntactos, del arranque de me ter con descone xión temporizada al pulsar paro.
Arranque de motor en conexión estrella-triángulo Es te ejem plo presenta el esquema de mando del arrancador de un motor en co nexión estrella-triángulo. Asimism o, un pilot o señalizará de manera intermiten te, que el contact ar triángulo está conec tado.
Asignación de los puntos de entrada y salida
CANAL 1 EN T RADA ENTRADA EN T RADA CANALQ SAUDA SALID A SALIDA SALID A 266
FUN CION Pulsador de marcha Pulsador de parada Relé térmico
FUNCION Salida para contactar de es trella Salida para ccntacto r de Línea Salida para contactar de triángulo Salida para lámpara de señalización
DlRECCION 10 J1
12
DlRECCION QO Ql Q2 Q3
15. Ejemplos prácticos de funcione s básicas y es peciales
El esq ue ma a introd ucir en diagrama de contactos es el que apa rece indicad o en la figura 282. 11
12:
MO
<:12
~O
1------1 1
f-------;if----M1
' ~M1I---{Q O
QW
~Q1 Q1
ITO X ~ 05:00
Tr~
I~
I
.::..
I 1
T1~~--rHQ2
QW <:Ir
I~ 01::0
1
Figura 282: El esquema en diagrama de contactos de un arrancad o r en conexión estrella-triá ngulo .
Au nque a es tas alturas de l libro , casi todos los p ro fesionales del sec tor conocen el esq ue ma de fuerza del clásico arrancador en conexión estrellatriángulo , éste se ilustra en la figura 283 a título info rmativo.
267
Controladores lógicos
f1
'--~!.-' ~-~KM2 ,1_,1_--epKM3 m --'-¡\ -~KM1 0. 0
'
o .
0_
M1 N
h
Figu ra 283: El esquema de fuerza de un arrancador en conex ión estrella-triángulo.
Arranque e inversión de motor en conexión estrella-triángulo Si al motor del ejemplo anterio r lo quisi éram os dotar de dos sentidos de giro, tendríam os '1ue realizar el eS'Iuema de la figura 284 . En él, se muestra el esquem a de fuerza del arrancador y de la inversión de un motor mediante la conexión estrella-triángulo . En la figura 285 aparecen las funciones a introducir, en el con trolador lógico co n diagrama de contactos, para obtener el co ntro l de este tipo de arranque.
268
15. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
,
E~ .. lí -,f ,
il, ,
, - -f'
,. 2
1"
~
N
lí
-s ,
~
,''r-)~
- /:
.lí
-
·· · ;
~
{} ~
~
,
:
¿(•
••
"
Figura 284: El cS{juem a de fuerza de un arrancad or de motor co n inversión mediante la co nexión de estrella-triángulo.
269
Con troladores lógico s
Fi g-ura 285: Las funcio nes a introducir en el controlado r lógico co n diagrnma tlt' con tactos para obtener el arrancador de motor con inversión media nte la conexión de es trella-triángulo.
Asign ación d e los puntos d e en trad a y sa lid a
CANAL ) ENT RADA ENTRADA ENT RAD A EN T RADA
270
FU NCION Pulsador de marcha giro derecha
D1RECCION 10
Pulsado r de marcha giro izquierda
11
Pulsador de parada
12
Relé térm ico
13
15. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
CANALQ SALIDA
Salida para contactar KMl
SALIDA
Salida para contactar KM2
DIRECCION QO Ql
SALIDA SALIDA
Salida para contactor KM 3
Q2
Salida para contactor K1\'14
Q3
FUNCION
Arranque de motor en conexión estrella-triángulo/resistencia-triángulo E n este ejemplo tratamos de arrancar un motor con el clásico sistema de con exión en estrella-trián gulo/resisten cia-tri ánguIo. La maniobra del circuito de fuerza es la siguiente: •
Se activa Q O - Acoplamiento de estrella.
•
Se activa Ql - Alimentación del motor.
•
Se desactiva Q O - Eliminación del acoplamiento de estrella.
•
Se activa Q2 - Aco plamiento de triángul o con resistencias .
•
Se activa Q3 - Eliminación de las resisten cias.
•
El motor qu eda arrancado en conexión triángulo.
•
Quedan activadas las salidas Q l -Q 2-Q 3.
•
Q ueda desactivada la salida QO.
La maniobra del circuito de mando es la siguiente : •
Impulsos sobre 10.
•
Activación de QO.
•
"
de Q1. 271
Controladores l óqlcos
•
A utoalimcnraci ón de Q 1.
•
Comienza la temporización.
•
Desactivaci ón de QO.
•
Activación de Q2.
•
Comienza la temporización .
•
Activación de Q~ .
•
Auroalimcnración de Q3.
•
Accio nar 11 para parar.
Las funciones )' el esquema de fuerza a introducir apa recen represen tadas en las figuras 286 r 287, respectivamente.
272
15. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
,,
E 1, ,,
/
.. ~
!l~
N
~
i;},
p..1
~~ ~
~.~
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!l d'd'
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- _ 1' ~
'-.1!
L.. . . . 1 ,(, ,
,.
,, ,
:,
Figura 286: El esqu ema de fuerza del arranque de un motor en conexión estrella-triángu lo I resistencia -triángul o.
273
Controladores lógicos
11
12
f-----J
----ll!-'.
If -
~MF I'
§2
QWf'---__ l
rT
-1
T2 . ----=X ;# 06 :00
T2~Q3 Q~ Figura 287: Las funcion es a introducir en el controlad or lógico para conseguir el arrnnque de un motor en conexión eSlrella-triángul o / rcsislcn cia-lriángulo.
Los calibres de los distin tos elem entos pueden determinarse a partir de las siguientes fórmulas: F2 = In motor en .6. /
..J3
KMl = In mot or en .6. / 3
KI\[2 ~ K~13 ~ KM4 ~ In rnoror en Il. ( ~3 El valor de la resistencias dependerá de la potencia del motor. La sección de la resistencia dep enderá de la duración que pretendamos
darle al arranguc.
274
15. Ejem plos prácticos de funciones básicas y especiales
Encl avam iento eléctrico enrrc Klvl l y 1<1\.12. I ~ s aconse jab le utilizar un enclava miento mecá nico.
Control de vehículos en un parking El objetivo de este ejem plo es realizar el cont rol de entra das y salidas de vehículos en un parking con plazas limi tadas. En este ejemplo 50 vehículos. El csquema aparece en la figura 288 .
* 10
*QO-
* 11 * 12
Barrer a fotoeléctrica de entrada. Barrera foto eléctrica de salida. Reinicializa el valor de recuento de esta función. Lámpara de señaliz ación que indica qu e las plazas están ocupadas. 10
TW
eco
11
f-I---Deo
"caf-I-
-
If -
- -
Reo
-
--1[Qa
't
IT=. :--Cx::-I #' 00:30
Figura 288: El esquema, en controladores lógicos,
del control de vehículos en un parking. El funcionamiento es el siguien te: •
Al entrar un vehículo se accio na la entrada 10 y el co ntador cuenta 1 coche. 275
Co ntroladores lógicos
• •
Sucesivam en te se irá incrementand o el contador, en tant o estén entran do vehículos. Si alguno de los vehículos aparcados aban do na el parking se accionar á la entrada 11 qu e realizará dos funcio nes. Una, se activar á la salida DeO llue camb iará el sentido del co nteo y
restará una unidad al co ntador. La segunda , activad contará un a unidad pl'ro en sentido decrecien te. •
ceo y
Si entran 50 veh ículo s y no sale ninguno, la salida QO se activa r á. permaneciendo en es te estado hasta qllC se accio ne otra vez 11, ind icand o tlue algún vehículo abando na el parking.
Activación de 8 salidas con 3 entradas Este ejemplo trata de activar 8 salidas con .3 entradas bajo las siguientes con diciones: 1.- N o acciona nd o ninguna de las ent radas se activará la salida ........ QO 2. ~ Accionando 12 se activará Ql
3.-
"
JI
"
4.-
"
11 e 12
5.-
" "
10
" "
10 e 12
"
" "
lO e 11
" "
6.-
7.-
R.-
1O, Ilc l2
Q2 Q3 YO YI Y2 Y3
Debemos observar la asignación de las salidas YO e Yl, (Ille son ampliaciones de un mó du lo expanso r, to da vez que el equipo no d ispon e de suficientes salidas para poder abastecer las necesidades del ejem plo. El esquema, en diag rama de co ntactos, es el q ue indica la figura 2H9.
276
15. Ejemplos prácticos de Funciones Básicas y Especiales
10
11
12
10
11
12
10
11
12
10
11
12
10
11
12
H+--+I'-------J f---[q 1 f---;Vf--II-----;lf----{Q2 f---;Vf-I f-----1 f----{Q'
f------+f------. 10 11 12 I-----:If-----l f------fr1 10 11 12 f--I f-----+f-----f2 l O 11 12 f--I I'-------J f------fr'
Figu ra 289: El esquema de activación de Rsalidas con 3 entradas.
Control del accionamiento del cristal de un coche Este ejem plo trata de resolver el co ntrol del cristal de un coche. La ba jada se realiza P{W un impulso, sin y con mantenimiento. 1"as condiciones d e funcionamiento son (as siguientes: •
1,11. subida del cri stal se realiza con el simple accionamiento d el pulsador de subida. ¡'~sta se realizará sin mantenimiento, deja ndo la patada a libre elección del conducto r. Si llega al fina l del recorrido, un fina l de carrera d et endrá la su bid a aunque el conductor persista en mantener accio nado el pulsador de su bida.
•
La bajada se realizará al accionar el pulsador de bajada , pero con las siguientes co ndi cio nes:
277
Co ntroladores lógicos
•
Manteniend o el pul sador accionado menos de un segundo, el cr istal bajará hasta alcan zar el final de recor rido sin necesidad de quc el cond uctor man tenga accionado el pulsador.
•
Por el contrario, si se mantiene accionado el pulsador de bajada de manera pe rman en te, el cristal bajará hasta qu e deje de accionarse el pu lsador, momento en el que se para rá en la posición que esté.
Los bloques a int roducir en el co ntrolador lógico será n lo s indicado s en la figura 290. 10 - Pulsador de bajada de cristal. 12 - Final de carrera de ba jada. 12 - Pulsador de subida tic cristal. 13 - Final elecarrera de subida. QO - Rajar cristal. Q 1 - Subir cristal. 11
Cl~~
.-------.------cM'
-----f~'= ITa 01:00 X I
10' 1-
;#
F igura 290: Diagrama de co ntactos para co nseguir el cont rol del accionamiento del cristal de un coche.
278
15. Ejemplos prácticos de Funcion es Básicas y Especiales
Accionamiento de un motor con y sin mantenimiento E n la industr ia gráfica, algunas máquinas precisan, para centrar los colores en una impresión , ajustar con un pulsador manual y sin maurenimient o la posición exacta. Posteriorment e, una vez ajustada la posición , al accionar o tro pulsador el motor funcion ará en tanto éste pulsado esté pulsado. La máquina deb erá fun cion ar con autoalimentaci ón. Las condicion es de funcionamiento son las sigu ientes: •
Accio nando 11 el m ot or deberá funcionar con aut oalimentación .
•
Accio nando 10 el motor deberá parar.
•
Accio nando 12 el mo tor deberá funcionar mien tras esté accionado este pulsador. Al soltarlo , el motor deberá para r.
Lo s contactos a introducir serán los indicados en la figura 291. 10 - Pulsado r de paro. 11 .. de marcha con autoalimentaci ón. 12 · .. d e march a a impulsos.
" 5r
~--
"f------tl O
"
a "la
l' I
Figura 291: Las funciones a introducir en el controlador lógico pan. obtener el accionamiento de motor con )' sin mantenimiento, 279
Controladores lógicos
Marcha secuencial de 2 motores En este ejemplo trat amos de poner en marcha dos motores co n cuatro pulsadores en un orden preestablecido, de ma nera gUl': •
Al acciona r la entrada 10, se activ e la salida ()O.
•
A\ pulsar 11 deben ponerse en marcha la salida Q I. Al mismo tiempo debe desactivarse la salida QO.
•
Pu lsando 12, deben activarse las salidas QO )' Q l .
•
Al accionar la entrada 13, deben desactivarse las dos salidas, QO
y Q 1. En este ejemplo se uti lizan relés auxiliares internos. Algunos fabricantes los denominan marcas y son los equivalentes a los relés auxiliares utilizados en lógica cableada. La figura 292 muestra el eSllllema a uti lizar en el co ntro lador lúgico con diagrama de contactos.
280
15. Ejemp los prácticos de funciones básicas y especiales
M 4 M' M>1 --{M4 M>
M'
lO
13
11
13
M'~ I
M4 : T1
l'
l'
~I M' M'
M:/.
F---{M' [M' [M>
[M:/.
.;J
[Q'
~
[Ql
M>
Figura 292: El esquema a intr oducir en el co nt rolador lógico con diagrama de co ntac tos para conseguir el control secuencia l de dos mo tores.
Marcha de un motor con 3 boyas Las tres boyas deb en de pone r en marcha un motor-bomba para llenar un dep ósito, bajo las siguientes condiciones: •
El m otor sólo deb e funcionar cuando necesiten agua y estén accionadas do s de ellas.
281
Controladores lógicos
J .a tab la de la verdad se co nfeccio na para o btener las fó rm ulas lJuc permitir:ín realizar el estluema a introducir en el co ntro lador lógico . 10 O O O 1 t
11 O O 1 O t
O t 1
1 O I
12 O I O O
O t t 1
QO O O O O t t t O
10 - Bo ya de l depósito núm ero l. l l - Bo ya de l dep ósito número 2. 12 - Bo ya del depósito número 3. QO - Salida del motor-bomba. De es ta tab la sacam os las ecuaciones lógicas en las tIlle el motor-bo mba pu ed e funcionar.
I QO
, IO'U'12 • ro'U'I2 • Io,n'I21 1
Q ue simplificando queda en: I QO ,
IO(fi'I2. U'I2 ) • IO'U'I 2 1
El eS
282
15. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
Figura 293: E l csqucma del ejempl o de marcha de un motor con 3 boyas.
Si además de las condiciones anteriores pretendiéram os qu e el motorbomba también funcionara cuando se activen las tres boyas a la vez , el esquema sería el indicad o en la figura 294.
.;=;T 11
12
10
10
11
12
h~-+q D
r---tF-l f----1 ID
.1
12
Figura 294: E l esquema del ejemplo de marc ha de un motor con 3 boyas al estar las tre s boyas accion adas.
Arranque de motor mediante resistencias estatóricas E n este ejemplo pretend emos arran car un motor con el método de intercalar resistencias estatóricas entre la línea y el motor, e ir eliminándolas de manera progresiva ha sta que quede conectado el motor direc tamente a la línea. El número de puntos de arran que estará en función del motor y de la máquina a accionar. El esquema, en diagrama de contactos, es el qu e aparece indicado en la figura 295. 283
Controladores lógicos
La secuencia de funcionamiento es la siguien te: • • • • • • •
Accionar 10. Se activa QO (a esta salida tenernos tlue co nectar el con ta ctor 1<1\11). Comienza la primera tempo rizació n. Terminada és ta, se activa la salida Q1. Comienza la segu nda temporización . Terminada ésta, se activa la salida Q2 y se desconecta Q1. El motor q ueda co nectado dire ct am ente a la línea a través de las salidas QO r Q2. 11
12
f-----1 If--
' ~Mf-I'
---1[!.o.. [Q'
Q~
10 - Pulsador de marcha. It - Pulsador de parada. 12 - Relé térm ico. Q O- Salida para el contac to!" de línea. Q 1 - Salida para el primer pu nto de resistencia. Q 2 - Salida para el segu ndo punto de resistencia. Figura 295: El esquema a utilizar para co nseguir el arram)lIe de un motor mediante resistencias estar óricas. 284
15. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
A título informativo, en la figura 29(Í aparece el esqu ema de fuerza a utilizar. U
L2 L3
KM1
,\~ ~, :, ~ ~~
,~
'11-- -, -. --
.,
1""
,
-c::Ji,
P , :
. -' ~~"
I
~ ~~ KM,
- ---- --
,, - - - - -
1
~ ~ KM2
, .
, 1
® M1
Fig ura 296: El esquema de fuerz a para el arranque de un motor mediante resistencias c sta r óricas.
Arranque e inversión de motor mediante resistencias estatóricas Se trata del mismo ejemplo anterior, pero a ñadiendo la mver sron de giro al mo tor. Para ello, para programar otra salida, se dota de otro contactor al equipo. Éste será el enca rgado de la inv ersión de giro . La secuencia de funcionamien to será la siguiente: • • •
Accionar lO o 13 (dependiendo del sentido de giro deseado). Se activa QO ° Q1 (dependiendo del pulsad or accionado). Comien za la primera temporización. 285
Controladores lógicos
• • • •
Termina da ésta, se act iva Q2. Comienza la seg un da temporizació n . Terminada és ta, se activa Q ] }' se desco necta la salida Q2. El moto r qu eda co nec tado a la línea de man era directa, a travé s de QO() Q 1 Yde Q] .
E n las figuras 297 y 298 se mu estran el esqu ema de fuerza}' las funcioucs a utilizar para obtene r el arrant.lue e inversión de motor, median te resisten cias csrar óricas.
286
15. Ejemplos prácticos de funciones básicas y especiales
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0)"::e
~
M
{} -
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1 -:-
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I. •
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~i!
~ ~~ L---..
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,, ,
,, -?-
Figura 297: El esquema de fuerza del arranque e invers ión de motor mediante resist encias es taróricas.
287
Controladores lógicos
10 - Pulsador de marcha derecha. 11 .. de Parada. 12 - Relé térmico. 13 - Pulsador de marc ha izquierda. QO- Salida para giro a derecha. Ql - " " « a izq uierda. •• p rimer punto de resistencia. Q 2 - .. Q3 - .. •• segundo pun to de resistencia.
F igura 298: El esquema, en diagrama de co ntactos, en el controlado r lógico .
2BB
15. Ejemplos prácticos de funcione s básicas y especiales
Arranque de motor mediante autotransformador E n este ejem plo no vamos a d estacar las ven tajas o inconvenien tes de este tipo d e arranq ues.
La referencia se hará desde el punto de vista de la automatizaci ón, d e la maniobra d e arranque y parada. E n las figuras 299 y 300 se dibujan los esquemas de fuerza )' los bloques a utilizar para conseguir la maniobra de arranque e inversi ón, median te autotransforrnado r. L1l2 L3
F1
_ __ . _I';
-nn -- --epkM1
_ ,
Y3
"3 "2 V2
M
h
M1
Figura 299: El esquema de fuerza del arrantluc de mo tor mediante autotransformador.
289
Controladores lógicos
10 - Pu lsador de march a. 11 - Pulsador de parada. 12 - Relé térmico. 11
12
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Figura 300: Las funciones a introducir en el con trol ador lógico para conseguir el arnm gue de motor mediante autotransformador.
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• Funci ones básicas y especiales Uso y manejo Entradas y salidas Ejem plos prácti
