Guia Lab 5 CX Programmer PLC

UNIVERSIDAD POLITECNICA DE EL SALVADOR

ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA.

Universidad Politécnica de El Salvador

Facultad de Ingeniería y Arquitectura Laboratorio de Ingeniería Eléctrica

Laboratorio No. 5 -F lop M ódulo “Temporizadores, Contadores, Comparadores y Flip Flip-F ALECOP MSA 282”

ALUMNOS NOMBRES

CARNET

NOTA

1. 2. 3.

FECHA DE PRÁCTICA _______________

F. ________________

FECHA DE ENTREGA _______________ F. ________________ Investigación previa (comprobación de lectura de la guía de práctica de laboratorio)…….………....10% Orden y Aseo ………………………………………………………………………………………………....10% ………………………………………………………………………………………………....10% Puntualidad…………………………………………………………………………………………………....10% Participación en el desarrollo de la práctica………………………..………………………….…………..30% práctica………………………..………………………….…………..30% Reporte……………………..………………………………………………………………….……………….40%

MISION DE LA UNIVERSIDAD Formar Profesionales con Alto Sentido Crítico y Ético con Capacidad de Autoformación y con las competencias técnicos-científicas requeridas para resolver problemas mediante soluciones enfocadas al desarrollo social y respetuoso del medio ambiente.


ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA

UNIVERSIDAD POLIT CNICA DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA CONTROLADORES LOGICOS PROGRAMABLES PRACTICA DE LABORATORIO No. 5 “MANEJO

DE TEMPORIZADORES, CONTADORES, COMPARADORES Y FLIP FLOP. MÓDULO ALECOP MSA 282: CONTROL DE SEMÁFOROS DE TRES VÍAS, PEATONAL, CON CARRIL REVERSIBLE Y CONTROL DE PARQUEO” I. OBJETIVO GENERAL 

Conocer la lógica de funcionamiento de procesos temporizados.



Que el estudiante comprenda el sistema empleado por los PLC para el funcionamiento de temporizadores, contadores, comparadores y flip flop.

II. OBJETIVO ESPECÍFICO Después de realizar esta práctica el estudiante estará en capacidad de: 

Conocer la escritura de programas de control lógico, basados en diagramas de relés o escalera, para un conjunto de aplicaciones.



Utilizar y declarar correctamente los diferentes tipos de temporizadores, comparadores, contadores y relés de enclavamiento del PLC



Desarrollar y probar programas consistentes en lógica de relés combinada con secuencias de tiempo y conteo.



Utilizar la función de conteo del PLC para diferentes aplicaciones.

III. INFORMACIÓN PRELIMINAR La mayoría de PLC cuenta con funciones de temporización y conteo, las cuales son de gran utilidad en el desarrollo de programas secuénciales en los que requiere de algún tipo de conteo o medición de la duración de eventos. Los valores o datos asociados a la operación de estas funciones son retentivos ante el corte de alimentación al PLC. Los SYSMAC Serie C disponen de un amplio repertorio de instrucciones de programación, con las que se pueden programar fácilmente las maniobras más complejas. Estas instrucciones se dividen en categorías por operación. Refiérase a su manual de programación, para mayor detalle de las mismas. El control de un proceso secuencial involucra un sistema de control de lazo cerrado de ciclos infinitos, debe de poseer la capacidad de restablecerse al ocurrir un fallo de alimentación, sin producir condiciones no deseadas. 2



IV. INFORMACIÓN TEÓRICA. TIMER (TIM) Un temporizador es un dispositivo capaz de retardar una orden de salida (activación o desactivación) durante un cierto tiempo, en respuesta a una señal de mando de entrada. Para su programación, los temporizadores necesitan definir tres campos: 

Nombre de la función, que define el tipo de temporizador a utilizar.



Número de elemento, que indica su dirección en variable interna (un elemento dado sólo puede programarse una vez por programa).



Parámetros de preselección, que concretan el valor total de la temporización.

En muchos autómatas la base de tiempo está predefinida por el fabricante (normalmente en décimas de segundos), por lo que no es necesario indicarla en la programación. Los parámetros de preselección pueden ser modificados durante la puesta a punto o durante la ejecución, incluso con el autómata en RUN. Estas modificaciones son activas mientras el autómata se mantiene bajo tensión, recuperando los valores por defecto (en el programa) en cada puesta en marcha. Es muy frecuente que el lenguaje empleado disponga únicamente en su configuración más simple de la función de retardo a la conexión, aunque las demás puedan obtenerse a partir de ella. Las funciones más comunes son los retardos a la conexión y retardos a la desconexión, observe las figuras siguientes:

3



En los modelos OMRON; el timer realiza la operación de un temporizador con retardo a la conexión en unidades de 100mseg. El tiempo seleccionado puede estar comprendido entre 0 y 999.9 seg. El temporizador utiliza las instrucciones TIM y TIMH. Las direcciones de memoria establecidas para temporizadores y contadores para el CQM1 van desde la 000 hasta la 511, es decir cuenta con 512 temporizadores o timer, tomando en cuenta que no pueden existir timer y contadores con la misma dirección. El temporizador comienza la operación cuando el contenido del registro R es 1 y se resetea cuando el contenido es 0. Un contacto temporizado designa el número de temporizador, se puede utilizar ambos tipos de contacto: NA y NC. El temporizador trabaja descontando, produciendo una salida cuando el valor actual (tiempo restante) es 0000, cuando se resetea vuelve al tiempo seleccionado. Ejemplo: 

Diagrama de tiempo



Diagrama de escalera y mnemónicos

4



CONTADOR (CNT) Un contador es un dispositivo capaz de medir (contar) el número de cambios de nivel en una señal de entrada, activando una señal de salida cuando se alcanza un valor prefijado. Están definidos por dos tipos de contadores: 

Contador decreciente, que descuenta el número de impulsos del valor prefijado.



Contador bidireccional (UP/DOWN), que acumula la diferencia entre los pulsos recibidos por sus entradas de cuenta ascendente y cuenta descendente.

Los bloques funcionales contadores definidos sobre autómatas, disponibles en todos los tipos anteriores, necesitan para su programación de los siguientes campos: Nomb re de la función , que distingue entre los contadores incrementales o bidireccionales. Número de elemento , que indica su dirección en variable interna. Puesto que los

temporizadores y los contadores son conceptualmente muy semejantes (el valor de cuenta cambia en cada impulso externo, mientras que en los temporizadores avanza según un reloj interno), muchos autómatas disponen de un área común para ubicarlos, y la dirección o número de elemento puede ser atribuida a uno u otro, aunque no a ambos simultáneamente en un mismo programa. Parám etro s de selec ción , que indican el valor a alcanzar por el contador antes de activar la

salida (módulo de cuenta, en los contadores incrementales), o el valor de carga cuando se activa la señal de validación (preselección, en los contadores bidireccionales). Además, el bloque contador necesita de algunas señales asociadas, como son las entradas de pulso para conteo, y las señales de habilitación o reset. Estas siempre son prioritarias sobre las entradas de pulso. El conteo de la señal de entrada se hace habitualmente por flanco o frente ascendente, de forma que sea cual sea la duración del impulso, el contador solo cuenta la transición o cambio de estado. Para el equipo OMRON, los contadores CNT son contadores decrecientes en un conteo a la vez correspondiente a la señal de entrada de OFF a ON. El contador

se programa

introduciendo la entrada, la entrada de reset, el número de contador y el valor fijado, el valor fijado puede estar en el rango de 0000 a 9999.

5



El contador decrementa, produciendo una salida cuando el valor del conteo es 0000. Cuando se aplica una entrada de reset, el valor actual de conteo toma el valor preseleccionado. Una vez alcanzado este valor, se ignoran las siguientes entradas de conteo. Ejemplo: 

Aplicación de contador

KEEP (FUN11) Un biestable es un dispositivo capaz de mantener indefinidamente su estado a 0 o 1 mientras el autómata permanezca en RUN y no se ordene un pulso de mando que lo modifique. Por esta definición, el biestable es el elemento secuencial más sencillo, capaz de mantener un mismo estado lógico para distintas combinaciones de sus entradas de mando: como este 6



estado depende de la secuencia de valores de entrada, y o de su combinación actual, se dice que el elemento posee memoria y, en efecto, en muchos lenguajes de autómata se denomina a esta función célula o relé de memoria Keep relay.

La permanencia del biestable en un estado automantenido se debe a la presencia de una realimentación interna, definida por el usuario si construye la función a partir de elementos combinacionales estándar, o transparente para él si utiliza el bloque funcional propuesto por el fabricante. El biestable se utiliza típicamente como unidad de memoria, capaz de recordar el estado de una señal aunque ésta haya sido de muy corta duración (pulso). Esta instrucción se puede utilizar para crear un relé de enclavamiento que se utiliza de la misma forma que un circuito de relés. El set se activa cuando el contenido del registro S es 1 lógico y se apaga cuando el contenido del registro R es 1, el reset predomina sobre el set.

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COMPARE - CMP(20) La instrucción CMP(20) compara el contenido de dos informaciones numéricas de 16 o 32 bits, activándose una señal específica sobre satisfacer la condición precedente.

Dependiendo de la relación de las dos palabras, la salida puede estar: 

Cp1 es igual a Cp2 – el bit de control EQ en el área de memoria SR cambia a ON.



Cp1 es menor que Cp2 – el bit de control LE en el área de memoria SR cambia a ON.



Cp1 es mayor que Cp2 – el bit de control GR en el área de memoria SR cambia a ON.

Flag

Address

Cp1
Cp1=Cp2

Cp1>Cp2

GR

25505

OFF

OFF

ON

EQ

25506

OFF

ON

OFF

LE

25507

ON

OFF

OFF

Las comparaciones que incluyen los valores actuales de un timer o de un contador requiere valores en formato BCD. Las banderas GR, LE y EQ deben insertarse

inmediatamente

después de la instrucción CMP(20), porque otra instrucción puede afectar sus estados. Ejemplo: Cuando el estado del bit de control IR000.00 cambia a ON, la condición para comparar los valores de las posiciones de memoria IR200 e IR201 se satisface. Si el valor de IR200 es mayor que IR201, el estado del bit IR010.00 cambia a ON. Si el valor de IR200 es menor que IR201, el estado del bit IR010.02 cambia a ON. En caso de que los valores sean iguales en las localizaciones IR200 e IR201, el estado del bit IR010.01 cambia a ON.

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MODULO MSA 282 Sobre un soporte modular triple se representa un cruce de semáforos de una carretera que se compone de una vía principal de doble sentido de circulación, un carril adicional reversible, y la entrada y salida de un parking. Cada uno de los diferentes carriles tiene su propio semáforo (S1 a S5), y para el carril reversible se habilitan dos detectores de control de flujo de circulación (C1, C2). El cruce de peatones a través de la carretera se regula con el semáforo P1.

9



La descripción de las 22 entradas de control es la siguiente: COM: Punto común del modulo para todas las entradas. S1R: Ilumina la luz roja del semáforo 1. S2R: Ilumina la luz roja del semáforo 2. S3R: Ilumina la luz roja del semáforo 3. S4R: Ilumina la luz roja del semáforo 4. S5R: Ilumina la luz roja del semáforo 5. SP1R: Ilumina la luz roja del semáforo de peatones. SPV: Ilumina la luz verde del semáforo-cartel de entrada al parking. S1V: Ilumina la luz verde del semáforo 1. S2V: Ilumina la luz verde del semáforo 2. S3V: Ilumina la luz verde del semáforo 3. S4V: Ilumina la luz verde del semáforo 4. 10



S5V: Ilumina la luz verde del semáforo 5. SP1V: Ilumina la luz verde del semáforo de peatones. LPC: Ilumina la luz roja del indicador del carril reversible. S1A: Ilumina la luz amarilla del semáforo 1. S2A: Ilumina la luz amarilla del semáforo 2. S3A: Ilumina la luz amarilla del semáforo 3. S4A: Ilumina la luz amarilla del semáforo 4. S5A: Ilumina la luz amarilla del semáforo 5. SPR: Ilumina la luz roja del semáforo-cartel de entrada al parking. LSC: Ilumina la luz verde del indicador del carril reversible.

La descripción de las 5 salidas de control es la siguiente: COM: Punto común del modulo para todas las salidas. El nivel de tensión de esta bornera determina el nivel de la tensión en las salidas. Puede trabajar con niveles TTL (5V) y hasta 24Vc.c.

DTC1: Extrae el nivel de señal de salida COM cada vez que pasa de izquierda a derecha, iluminando el piloto C1. La densidad de tráfico se regula con el potenciómetro superior correspondiente.

DTC2: Extrae el nivel de señal de salida COM cada vez que pasa de izquierda a derecha, iluminando el piloto C2. La densidad de tráfico se regula con el potenciómetro superior correspondiente.

DPAC: Detector de paso de coche a la salida del parking. Accionando el pulsador se apaga la luz de la barrera, y se dispone del nivel de tensión COM en la bornera.

0V: Masa de referencia del módulo. IV. INVESTIGACIÓN PREVIA 

Realice una pequeña investigación sobre los relés auxiliares y sobre las banderas (flags) del área de memoria SR de los PLC.



Determine el significado de la expresión “ forzar una entrada”.



Investigue el direccionamiento (la numeración) de las entradas y salidas de una unidad de expansión de los PLC´s.



Recuerde que usted puede trabajar en el C28H o en el CQM1 bajo el software CXP, en su casa o donde usted desee, debe tomarse el tiempo de analizar los ejercicios que aquí se le proponen para determinar la escritura de los mismos, de lo contrario perderá su tiempo de laboratorio haciéndolo y no logrará realizar la comprobación de los programas propuestos.

11



V. DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA Las instrucciones a utilizar en la guía de laboratorio número cinco, son algunas de las más esenciales al momento de realizar un diagrama de control lógico, se podrá dar cuenta al momento de realizar su análisis que es igual que un diagrama lógico con compuertas TTL, con una diferencia en la forma de representación. En esta guía cargara el programa, y procederá a comprobarlo por medio de la simulación en el PLC y él modulo MSA 282. En esta práctica simulara el control de dos semáforos para una calle de doble vía (un carril por vía), un par de semáforos para el control de un carril reversible, un semáforo para control peatonal y un semáforo de control de cantidad de vehículos dentro de un parqueo.

VI. MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR 

Un PLC CQM1 o C28H



Un racket para montaje de PLC



Cable de interfase RS-232c



Computadora personal con software instalado (CX-Programmer)

VII. DESARROLLO DE LA APLICACIÓN Realice los siguientes pasos, en el orden como se enumeran a continuación: 1. Previamente a su practica de laboratorio digite el programa de usuario y llevarlo en disquette. Recuerde que debe de hacerlo para los modelos CQM1 y C28H, esto lo puede configurar en la ventana siguiente:

12



13



14



2. Cargue el software CX-Programmer haciendo clic en el icono 3. Para abrir el proyecto digitado previamente haga clic en (

)

Abrir…

del menú

A r c h i v o . Determine la ruta y el nombre del archivo.

4. Realice las conexiones necesarias entre el PLC y el modulo MSA 282, según la siguiente tabla de conexiones, MUCHO CUIDADO EN ESTA PARTE DEBE SER

REVISADO POR SU INSTRUCTOR ENCARGADO, DE LO CONTRARIO USTED ES EL RESPONSABLE POR DAÑOS A EQUIPO. AUTOMATA

MSA 282

SALIDAS

ENTRADAS

COM

+12 c.c

COM

OUT 0200

Conectar con

S1V, SV4

OUT 0201

Conectar con

S1A, S4A

OUT 0202

Conectar con

S1R, S4R

OUT 0203

Conectar con

S5R

OUT 0204

Conectar con

S5A

OUT 0205

Conectar con

S5V

OUT 0206

Conectar con

S2V

OUT 0207

Conectar con

S2A

OUT 0208

Conectar con

S2R

OUT 1200

Conectar con

S3V

OUT 1201

Conectar con

S3A

OUT 1202

Conectar con

S3R

OUT 1203

Conectar con

SPV

OUT 1204

Conectar con

SPR

OUT 1205

Conectar con

LPC

OUT 1206

Conectar con

LSC

OUT 1207

Conectar con

SP1R

OUT 1208

Conectar con

SP1V

ENTRADAS COM

0V

SALIDAS 0V

COM

IN 00

No conectar Forzado

IN 01

Conectar con

DTC1

IN 02

Conectar con

DTC2

IN 03

Conectar con

DPAC

IN 04

No conectar Forzado

+12 c.c

15



PRECAUCIONES CON EL MODULO



No conecte niveles de tensión superiores a 24Vc.c. a las entradas ni al terminal común de las salidas.



No extraer el módulo de soporte bastidor sin desactivar previamente la fuente de alimentación.

5. Compílelo haciendo clic en el botón clic en el icono

y establezca comunicación con el PLC. Haga

.

6. Transfiera su programa al PLC

y póngalo en modo RUN

.

7. Por medio de los switches del modulo, forcé a la entrada (0000) a un estado lógico alto. 8. NOTA. Con lo anterior usted podrá visualizar la ejecución del programa en tiempo real, si no logra ver todo el diagrama use la teclas (PAG. DOWN). o (PAG. UP.) Para desplazarse en el diagrama de relés. 9. Observe el comportamiento del programa y formule sus propias conclusiones. 10. Ahora detenga el PLC. 11. Después de comprobar el funcionamiento, haga clic en el botón seleccionando del menú PL C la opción Seguimiento

de Datos….

o bien Esto permitirá

analizar de forma simultánea la evolución en el tiempo de una serie de bits y canales del PLC. El primer paso es configurar los bits o canales a utilizar, así como los períodos de muestreo y modo de accionamiento (por intervalo fijo, una vez por ciclo, etc.) desde la opción Operación y después Configurar . Teniendo la posibilidad de elegir el modo de visualización entre seguimiento de datos y monitorizar diagrama de tiempos. 12. Quite la comunicación haciendo clic en el mismo icono

.

13. Ahora necesitamos borrar la memoria del PLC, la única forma de borrar la memoria del PLC es transfiriendo al el PLC un programa en limpio, ósea sin instrucciones. Resulta que el PLC queda en estado de alarma de error si se transfiere cualquier programa que no contenga la instrucción END, esto quiere decir que si transferimos una hoja de programación en limpio quedara en error el PLC. NOTA. Se revisara la memoria del PLC para asegurar que no queda guardado nada en el PLC solo el último programa de END, es parte de su nota dejar limpia la memoria del programa y del PLC.

VIII. EVALUACIÓN 16



1. Explique el funcionamiento del programa 2. Realice el esquema completo de cómo es la conexión eléctrica de las salidas del PLC con la entrada del modulo y la salida del modulo MSA 282 con el PLC. Para retroalimentar contesta las siguientes preguntas: 3. ¿Qué base de tiempo utilizan los temporizadores? 4. ¿Cuál es el tiempo máximo que puede programarse en un TIM? 5. ¿Qué ocurre con el valor del contador al producirse un fallo de tensión? 6. ¿Cuantos comparadores tiene disponible el PLC en general? 7. Explique el funcionamiento de la instrucción CMP, así como sus relés y que datos pueden ser comparados.

IX. REFERENCIA 

“INICIACIÓN

AL CX-PROGRAMMER”

SMART TECHNOLOGY 

“PROGRAMACIÓN

DEL PLC CON CX-PROGRAMMER”

Universidad de Valencia Omron Electronics, S.A. 

“CQM1

PROGRAMMABLE CONTROLLERS”.

USER’S MANUAL. OMRON



“AN INTRODUCTION TO PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERS”.

OMRON 

“PROGRAMACIÓN DE AUTÓMATAS INDUSTRIALES OMRON”.

VICENTE LLANODOSA, FERMAN IBÁÑEZ. EDITORIAL MARCOMBO 

“INTRODUCTION

TO PLC CONTROLLERS”.

NEBOJSA MATIC http://www.mikroelektronika.co.yu/english/index.htm ON-LINE, FREE!.

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