unidad 4 plc.docx

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE HUAUCHINANGO

 

MATERIA:

Control lógico programal! Doc!nt!: Ing" #$an %!rnan&o H!rn'n&!( Al$mno: Dani!l na)a torr!* UNIDAD + PROGRAMACIÓN DE ,LO-UES %UNCIONALES  

CONTENIDO +". ,LO-UES %UNCIONALES ,/SICOS

+"0 ,LO-UES %UNCIONALES DE E1PANSIÓN E1PANSIÓN +"2 INSTRUCCIONES ESPECIALES +"+ DOCUMENTACIÓN DOCUMENTACIÓN DEL SISTEMA PLC

+". ,LO-UES %UNCIONALES ,/SICOS El ejemplo de una comunicación entre personas nos introduce los primeros bloques funcionales:

Emisor: Conjunto de elementos que transforman la información de la fuente -la voz en la figura- en señales que a su vez se modifican para transmitirlas a través del canal. Receptor: oma las señales recibidas que le interesan ! las transforma para que el destinatario oiga al que "abla Canal: #edio a través del cual viajan las señales del emisor al receptor. Es en él donde la señal sufre ma!or deformación debido a dos fenómenos:  $tenuación: %a potencia inicial de la señal se va disipando a medida que viaja por él. &istorsión: %a distorsión es a su vez la consecuencia de dos causas: El ruido: El canal capta señales radioeléctricas de diversa procedencia. 'u nivel se reparte m(s o menos por igual en toda nuestra banda. Cuando la señal procede de otro canal cercano al fenómeno se le llama diafon)a. ransmisión analógica: sus bloques funcionales  $daptador: $dapta los circuitos anteriores al canal para que la señal viaje por él. &ependiendo de los casos* puede ser tan sencillo como un conector o tan complejo como una antena parabólica de m(s de treinta metros de di(metro.  $mplificador: $umenta la potencia de la señal. %a energ)a necesaria la obtiene de la fuente de alimentación. 'uele llevar asociado un atenuador a su entrada para ajustar el nivel de potencia de la señal. &e-modulador: #ezclando la señal modulada con la portadora obtiene la señal moduladora original.

+uente: ,enerador de la información a transmitir. En este caso la voz. En el caso del v)deo es la luz que emite un objeto* paisaje o persona. +iltro: 'elecciona la banda de frecuencias que se desea ! se descarta el resto del espectro. ipos +iltro paso bajo: &eja pasar todo el espectro por debajo de un valor de frecuencia. +iltro paso banda: &eja pasar una banda de frecuencias entre dos valores. +iltro paso alto: &eja pasar todo el espectro por encima de un valor de frecuencia. +iltro banda eliminada: Elimina una banda de frecuencias entre dos valores ! deja pasar el resto. gualador: Compensa la desigual respuesta en frecuencia del canal. #odulador: #ezclando la señal moduladora de la banda base con la portadora* traslada en el espectro de frecuencias de la fuente en torno a la frecuencia portadora. scilador: ,enerador de una señal sinusoidal* con una frecuencia /nica ! estable que se usa como portadora. ransductores: ransforman la energ)a de una naturaleza en otro tipo de energ)a. En el caso del teléfono el micrófono transforma las variaciones de presión de las ondas sonoras en señales eléctricas. su banda de frecuencias* llamada banda base* coincide con la de la fuente. El auricular transforma las señales eléctricas en variaciones de presión en el aire produciendo ondas sonoras. El altavoz tiene la misma función que el auricular* aunque su potencia sonora sea ma!or. %a c(mara de video es el transductor* si es la imagen lo que queremos transmitir. %a pantalla del televisor es el transductor que nos transforma las señales eléctricas en luz

Codificación:  $ cada muestra de la señal se le asigna un valor discreto ! se codifica en binario. %os infinitos valores distintos que puede tener una señal analógica en un instante se asocian a un n/mero finito de valores. En el caso de la voz se usa un 0!te con 123 valores posibles. Conversor digital-analógico:  $ cada valor obtenido saca un nivel de señal. %a señal sigue sin ser analógica pues sigue tomando sólo el mismo conjunto de valores. 4odr)amos decir que va a 5saltitos5 &ecodificador: Reconstru!e los valores de la señal a partir de el tren de bits. Realiza el proceso inverso al codificador* #uestreo: es el proceso por el que se toman muestras periódicas de la señal. 4ara poder reconstruir la señal es necesario que se tomen muestras con una frecuencia superior al doble de la frecuencia m(6ima de la banda base. Regenerador de impulsos: Compara la señal distorsionada que llega con un valor  umbral. 'i est( por encima le asigna un uno ! si por debajo un cero. $s) obtenemos un tren de impulsos equivalente al que envió el emisor.

%a norma define cuatro lenguajes de programación normalizados. Esto significa que su sinta6is ! sem(nticas "an sido definidas* no permitiendo particularidades distintivas 7dialectos8

%os lenguajes consisten en dos tipos literal ! dos de tipo gr(fico: %iterales: %ista de instrucciones 7instrution list * il8 e6tos estructurado 7structured te6t . st8 ,r(ficos: &iagramas de escalera 7ladder diagram * ld8 &iagramas de bloques funcionales 7function bloc9 daigram * +&08

En la figura superior * los cuatro programas describen la misma acción. %a elección depende: • • • • •

%os conocimientos del programador El problema a tratar  El nivel de descripción del proceso %a estructura del sistema de control %a coordinación con otras personas o departamentos

%os cuatro lenguajes est(n interrelacionados ! permiten su empleo para resolver conjuntamente un problema com/n seg/n la e6periencia del usuario El diagrama de bloques funcionales 7+&08 es mu! com/n en aplicaciones que implican flujo de información o datos entre componentes de control. %as funciones

! bloques funcionales aparecen como circuitos integrados ! es ampliamente utilizado en la industria. na de las formas m(s recientes de programar un 4%C es a través de una carta gr(fica de bloques funcionales. Este tipo de programación "a sido diseñado para describir* programar ! documentar la secuencia del proceso de control. En Europa* se "a comenzado a utilizar el lenguaje de programación llamado ,R$+CE 7creado en +R$;C$8* orientado a la programación de 4%C mediante 0loques funcionales .En la lógica combi nacional* la programación con bloques funcionales es mu! superior a otras formas de programación* mientras que los diagramas escalera ! booleanos son mejores en lógica combinacional .&ebido a que "o! en d)a el control de procesos se programa principalmente con lógica secuencial* la programación con bloques funcionales ser( pronto el est(ndar para programar 4%C. Este lenguaje inclu!e un conjunto de s)mbolos ! convenciones tales como pasos* transiciones* conectividades 7también llamados enlaces8 ! condiciones

Pa*o*  'on s)mbolos secuenciales individuales* representados por cuadrados numerados* los que pueden contener nemónicos que describen la función del paso. Tran*icion!*  %as transiciones describen movimiento de un paso a otro. 'u representación es una l)nea "orizontal corta. Enlac!*  %os enlaces muestran el flujo del control* el que va desde arriba "acia abajo* salvo que se indique lo contrario. Con&icion!*  %as condiciones est(n asociadas a las transiciones ! deben ser escritas a la derec"a Este tipo de programación facilita un v)nculo entre el programador ! el diseñador  del proceso. $dem(s es una gran "erramienta para: • • •

describir esquem(ticamente el proceso. localizar fallas r(pidamente. integrar f(cilmente el sistema de control ! el usuario.

+"0 ,LO-UES %UNCIONALES DE E1PANSIÓN El diseño modular descendente es un proceso en que inicialmente se especifica una función con un alto nivel de abstracción ! después se descompone en sub funciones de menor nivel* cada una de las cuales es m(s concreta. El proceso de

descomposición contin/a "asta reducir el diseño aun conjunto de funciones* cada una de las cuales bien definida ! con la que se puede realizar un circuito relativamente sencillo. 4or tanto* el diseño se desarrolla desde un nivel superior "asta un nivel inferior* en donde se pueden controlar los módulos individuales. &espués de definir todas las funciones* cada una de estas se realiza mediante un módulo de circuito diseñado* implementado ! probado de forma individual. &espués* los módulos terminado se conectan entre s) para completar el diseño. Este proceso de implantación se conoce como proceso

A*c!n&!nt! pues comienza con los elementos inferiores del diseño ! trabaja "acia la función de nivel superior. DECODI%ICADORES n decodificador n a 1 n es una red lógica combinatoria de varias salidas* con n l)neas de entrada ! 1 n señales de salida* como se muestra en la +igura 2.<. 4ara cada posible combinación de entrada* una ! sólo una señal de salida tendr( el valor lógico <. 4or tanto* podemos considerar al decodificador n a 1 n como un generador de mintérminos donde cada salida se corresponde precisamente con un mini término 'e utilizan para cosas como interrogar a la memoria a fin de elegir una palabra espec)fica de las que est(n disponibles* convertir códigos ! direccional datos. 4or ejemplo* la +igura 2.1 muestra las entradas salidas ! la tabla de verdad de un decodificador de 1 a =. %a palabra de código de salida >?* >1* ><* >@ tiene >i igual a uno si ! sólo si la palabra de código de entrada es la representación binaria de i ! la entrada de "abilitación E; es <. 'i E; es @* entonces todas las salidas son @. na implementación alternativa del decodificador se "ar)a sustitu!endo las puertas lógicas $;& en la +igura 2.1 por puertas lógicas ;$;&* en cu!o caso* los mintérminos de aparecer)an complementados a la salida. %a tabla de verdad del decodificador binario introduce una notación Asin importanciaB para combinaciones de entrada. 'i uno o m(s valores de entrada no afectan los valores de salida para alguna combinación de las entradas restantes* se marcan con una A6B para esa combinación de entrada Es posible negar las entradas de algunas funciones b(sicas* con lo que el programa invierte una señal lógica 5<5 aplicada a una entrada determinada en una señal lógica 5@5. 'i la señal 5@5 est( aplicada en la entrada* el programa activa un 5<5 lógico. Consulte el ejemplo de programación del cap)tulo ntroducir el programa 74(gina 38. %a lista ,+ contiene las funciones b(sicas que pueden utilizarse en el programa. E6isten las siguientes funciones b(sicas:

+"2 INTRUCCIONES ESPECIALES

&esignación de las entradas Entradas lógicas  $qu) se describen los conectores que pueden utilizarse para crear un v)nculo lógico con otros bloques o las entradas del dispositivo %,D.  ' 7'et8: na señal en la entrada ' pone la salida a un 5<5 lógico.  R 7Reset8: %a entrada de reset R tiene prioridad sobre todas las dem(s entradas ! desactiva las salidas.  rg 7rigger8: Esta entrada se utiliza para disparar el inicio de una función.  Cnt 7Count8: Esta entrada sirve para contar impulsos.  +re 7+requenc!8: %as señales de frecuencia a evaluar se aplican a esta entrada.  &ir 7&irection8: Esta entrada determina el sentido 7F ó -8.  En 7Enable8: Esta entrada "abilita la función de un bloque. 'i el estado de señal de la entrada es 5@5* se ignoran otras señales del bloque.  nv 7nvert8: na señal aplicada en esta entrada invierte la señal de salida del bloque.  Ral 7Reset all8: 'e reinician todos los valores internos.

El siguiente conector sólo est( disponible en la serie de dispositivos @0$G:  %ap7para la función de cronómetro8 na señal en esta entrada detiene el cronómetro. ;ota %as entradas lógicas predeterminadas en un 5@5 lógico.

no

utilizadas

de

funciones

especiales

quedan

Conector H en las entradas de las funciones especiales %as entradas de las funciones especiales conectadas al conector6 se desactivan. 4or tanto* estas entradas tienen aplicada una señal IloI. Entradas de par(metros En algunas entradas no se aplica ninguna señal* sino que se configuran los valores relevantes del bloque. Ejemplos:  4ar 74arameter8: Esta entrada no se conecta. $qu) se ajustan los par(metros relevantes del bloque 7temporizadores* umbrales de cone6iónJdescone6ión* etc.8.  ;o 7Cam8: Esta entrada no se conecta. $qu) se configuran los patrones de tiempo.  4 74riorit!8: Ksta es una entrada abierta. $qu) se definen las prioridades ! se especifica si un aviso debe acusarse en R;.

+"+ DOCUMENTACIÓN DEL SISTEMA DE PLC" #uc"as empresas disponen de "erramientas "eterogéneas en las diferentes fases del ciclo de vida dentro de un pro!ecto de $utomatización. Esto implica que "a! que disponer de empleados especializados en cada "erramienta. %o que conlleva un coste elevado ! poca fle6ibilidad. 'e pretende solucionar este problema* ! conseguir interoperabilidad entre "erramientas de diferentes fabricantes para poder llegar a ser m(s competitivos en el mercado. Esta situación "a provocado que tanto fabricantes como usuarios* empiecen a trabajar juntos* para buscar una solución a este problema ! conseguir mejorar la producción* optimizar el proceso ! reducir costes ! tiempo. 4ara ello se busca establecer un est(ndar abierto para conseguir integración* reusabilidad* fle6ibilidad ! optimización* para adaptarse al mercado actual. 4or ello se crea una nueva norma EC < con la norma EC<
mprimir comoL %ista de objetos: muestra los componentes de los siguientes niveles de la estructura. El /nico par(metro que te deja modificar es si el contenido lo quieres imprimir en una tabla o con forma de (rbol. ;o aporta gran información* simplemente nombra los componentes. 'e genera un documento 4&+ con toda la información que "emos seleccionado* pero al igual que con la otras "erramientas* tienes que estar familiarizado con Nincat para entenderlo. El código pr(cticamente es un Ocop! pasteP de la "erramienta* de "ec"o ni se acopla al tamaño de un din-$=. 'obre las 4'L es una copia de las variables donde solo indica el tipo* no sabemos si son de entrada o salida ! las netNor9* es una copia del gr(fico. $ continuación sigue con los recursos que se utilizan* pero no se entiende nada. ;o est(n enlazados. En las siguientes figuras podemos ver un ejemplo de cómo quedar)a un documentoL

%a disciplina de ingenier)a del softNare proporciona est(ndares que identifican la necesidad de documentos relacionados con el ciclo de vida del softNare. &ocumentos similares son también necesarios en el ciclo de vida de una aplicación de automatización.

Entonces* para tener la posibilidad de automatizar la generación de diferentes tipos de documentación* puede ser e6tremadamente /til para los e6pertos que participan en el diseño. En este sentido* se "a realizado un an(lisis de la documentación que facilitan las "erramientas de programación de 4%Cs. 4or lo general ofrecen una impresión de los módulos de programación ! las variables* ! en algunos casos los dispositivos de la configuración Q. 4or ello se crea una nueva norma EC < con la norma EC<