Controladores Logicos - Manuel Alvarez Pulido

Manuel Álvarcz P ulido

Titulo de la obr a Controladores lógicos

Autor: Manuel Álurez Pulido

Co[

~ >[

~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

>i

-.!!2

X

"h "

"

r-;:

" "

&

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

I7 ~

~s

IZ- &

"

I4

,!º.4

X

I6

~

>1

,!!1

X

&

I5

&

X

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''-_

_ • •

In.... ~na

4 HO~GS

,,

,, ,

,, ,

• ..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!'1

x ro

rz

I5

B., &

B.' &

I2

& T, .

B.7

rt

T -.l

s

.'

B.O

>1 B.'

...!!.O I4

ro-

&

-

&

--19',

ra

B••

..M! 1

1 Ql

Q'

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

figur~

148 muestra el esc¡uema a introducir en el co ntrola dor lógico .

J

,

-

.J!.Z

>1

'l1

~

X I1

&

.J!.3

-

Wq1

1 J

•

I

,- >1

~

---.!!.'

'l 1 -

~

X _

&

J1

~

.-!!?

1 I

•-

'l'

11 12 13 14 -

x-

1

n,

"J1 X

...

.J!.B

&

-§.

-

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

n

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.

125

Controladores lógicos

.., 1

..,

••z &

ClZ X

., >•••1

Cll X

x x

... 1

CI' Cll ClZ

••• >1

X

n

>1

... X

.13 X

••s & ClZ

s- ...JL .11 .10 CI' n 1 ...JL S""

CI'

Cl1

••7

x

ClZ

>1

&

CI'

.12

rt

s" ...JL P ígura 150: El esq uema, en co ntroladores lógicos, para o bte ner 3 salidas co n una sola en trada.

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).

I1

n

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.

11

n

Ql ~~":C+----_

_

Q2L ----.t::iLI---

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

q2:-

s

.

~

n

-.JL

~

>1

q3 X

rª!!' X-

~

-

&

Wq3

1

. os

-

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

n

n

Ql~:_ _----r:==::J I L ,

--+'

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.

11

•

RS

IZ

•••

n ,"

-.Jl

1

12

U',--_nQ2

XL_J"-

811

1 Q',--_r-:

&

809

810

x

&

Q2 ,--_.r-

80s

12

&

13 L _ -HQ3

Q3Q

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.

F1

'\--

f2!II -

~:, --~""2 '\~-J

- -~""3

nn --'-;\ -

-- _.-Mi

'"

h

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

,

E~ ~ ,

,

~ ~

{} ,

- ,, ~

('".; )

1; N

~

i!~

- ,

-f';:

- '":

... ~

~

,,

,;

~

{} , ......... ,,

,,

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

B03 I1

BU

B. 2

>1

Q1 X ,--_-.r-

& r ' -_ -.r-

B04

1 BOS

B07

12

Q2

>1

&

X

B08

1 Q'",,-_

J

BU

Bl1 Q1

>1

Q2

X

B" I1 JL

&

X' -_ -.r-

OS :0if".1 --JnQ3

B12

1 Q4 ,--_ I Q1

>1 X

Q2

&

13

14

&

r l _ J - - L J 1Q4

X ' -_ -.I-

BU

B17

I1

1 Q3

BU

B14

BU

...JI.

01 :00

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 11

11

12

X

B"

Q2~

" ,00 ...JL

[§?

B'7

Q3 ~ OS ,OO

...JL

~

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--

~o

la

&

X

....fQs

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

&

X X '--_ ...r- I1 906

I1

B02

>1

BOl

- --,-& Q2

12 --L_--,"";

B05

1T\-

1

rt

n B07

U 14

Q1

Q2

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.

- 8 05 1 13

~ ~ n

01:00

---.!!.3 ...JI. - x- &

Q1

12 13

,lli >1 -

~

x-

&

11 11 - Pulsador de Paro

12 ~ 13 -

..

"

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

804

1

Ml

803

802

12

&

X

>1

801

11 X

&

L J---L-l---L----l----j Ml

M3'' -_ - f

80'

1 M2:-L_I'-~

809

808 M2

1

80 7 I3

&

X

>1

806

11 X

&

M3

M2

810

1 812

813

814

M3

1 M2'' - _ - f-

&

14

>1

811

11

&

X X rL_j -- L J----L_ J - M 3

81'

1 Ml

M1lli1 M2lli1

M3

X

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

802

&

12 801 13 --L_}-----1 > 1

80S

804

1

& U -- l_J-l

12

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

B'3

B"

1

&

"ra

I1

>1 B'4

B'5

I1

1

"

BOl Q1

&

ra B'7

I1

1

"

13

B"

&

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._., -.

-R1 .---,

,

-

------,

, ,,

,

,

, J

: ._ .

,

® 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

>1

X-L---.l-

DOl

12 13

- L J-l Q1

D04

Q1

&

D03

x

&

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

~ {l-

.-r ----++..

-y.' ~+-+-

-f,,:

..

"

.

.

,I

",'

,'

N

~

{l-

- ,¡-~ .~

~;

'"~

... M

!:l ::l

-tt_ '1

L-

-r,

;

~

,, ,

,,

"" ~

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

9 03

11 Q1

>1

902

x

901 U

&

x -LJ ---j

&

14

904

1

12 Q2

907

>1

906

x

X -L_ I ----¡

&

905 U

14

&

90.

1 910

n

Q1 Q2 X'-_ JO

-.lL

x

909

&

912

1 Q4',-_ r 915 Q3

ri -.lL

913

914 Q4 X

>1

U

14

&

Figura 175: El eS

~

s

~L! ~

N

¡¡

-ti,,

-ti,,

s

N

i

~

s

.

n

.. ~

2

M

¡¡ {},

~

.. N

~ ~

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

> 1 r ---! & x

I1

Q1

&

I3

X '--_.r- ' ----'_ -I- 14 904

Q1

1 '12""_-' 90 7

>1

x

90.

90S

&

&

90 8

1 Q1 ""_ J 911 Q1 > 1

910

J1

'12

x.- L _

909

-, . ,

&

x

JL 912

1 QSi-Lj

-

-

914

913

1 QS', - _J 918 Q1

. 917

>1

Q3 Q4

' U :oo B20 B19

&

Q4 910

x

'12 X '---

&

X Q3

&

915

.-----1 &

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

~

li

{} ,

f.

""

I --

"> ~ -

~

I,

,, , ,,

:::>

, I

,

L_

~

s

L! N

li

{} ,

~

s

{} ,

N

~

i ~ 2

"

..

~

..li

M

-{} , ,

~

N

~

::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

[)

[)

[)

O

[)

1

[)

1

[)

O

[)

1

1

[)

1

O

O

[)

1

[)

1

[)

1

1

[)

[)

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

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