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CONTROLES LOGICOS PROGRAMABLES.

Un autmata programable es una mquina electrnica programable diseada para

ser utilizada en un entorno industrial (generalmente hostil), que utiliza una

memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones orientadas

al usuario, para implantar soluciones especficas tales como funciones lgicas,

secuencias, temporizaciones, recuentos y funciones aritmticas, con el fin de

controlar funciones aritmticas, mediante entradas y salidas, digitales y analgicas

en diversos tipos de mquinas o procesos.

TIPOS Y CARACTERISTICAS: Debido a la gran variedad de tipos distintos de

PLC, tanto en sus funciones, en su capacidad, en su aspecto fsico y otros, es que

es posible clasificar los distintos tipos en varias categoras.

PLC tipo Nano: Generalmente PLC de tipo compacto (Fuente, CPU e I/O

integradas) que puede manejar un conjunto reducido de I/O, generalmente en un

nmero inferior a 100. Permiten manejar entradas y salidas digitales y algunos

mdulos especiales. Bsicamente la diferencia de estos respecto al tipo compacto

es que no soportan los mdulos que el tipo compacto soporta.

PLC tipo Compactos: Estos PLC tienen incorporada la Fuente de Alimentacin,

su CPU y mdulos de I/O en un solo mdulo principal y permiten manejar desde

unas pocas I/O hasta varios cientos (alrededor de 500 I/O), su tamao es superior

a los Nano PLC y soportan una gran variedad de mdulos especiales, tales como:

1. Entradas y salidas anlogas 2. Mdulos contadores rpidos 3. Mdulos de comunicaciones 4. Interfaces de operador 5. Expansiones de i/o

PLC tipo modular: Estos PLC se componen de un conjunto de elementos que conforman el controlador final, estos son:

1. Rack 2. Fuente de Alimentacin 3. CPU 4. Mdulos de I/O

De estos tipos existen desde los denominados MicroPLC que soportan gran

cantidad de I/O, hasta los PLC de grandes prestaciones que permiten manejar

miles de I/O.

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CRITERIOS DE SELECCIN DE UN PLC.

Bsicamente el criterio para seleccionar correctamente un PLC, es conocer

exactamente el proceso al cual se va a implementar la automatizacin.

HARDWARE Y SOFTWARE DE PLC.

El HARDWARE que es la parte fsica o tangible del ordenador y del autmata.

El SOFTWARE es la parte que no es tangible: es el programa o programas que

hacen que el ordenador o el autmata hagan un trabajo determinado.

PARATES Y FUNCIONAMIENTO:

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PARAMETRIZACION DE CPU

Direccionamiento directo de las reas de memoria de la CPU

La CPU almacena informacin en diferentes reas de la memoria que tienen direcciones unvocas. Es posible indicar explcitamente la direccin a la que se desea acceder. El programa puede acceder entonces directamente a la informacin.

Acceder a los datos a travs de direcciones

Para acceder a un bit en un rea de memoria es preciso indicar la direccin del mismo, la cual est formada por un identificador de rea, la direccin del byte y el nmero del bit. La figura muestra un ejemplo de direccionamiento de un bit (denominado tambin direccionamiento "byte.bit") En el ejemplo, el rea de memoria y la direccin del byte (I=entrada y 3=byte 3) van seguidas de un punto decimal (".") que separa la direccin del bit (bit 4)

CICLO DE LA CPU: El autmata est siempre repitiendo un ciclo, llamado ciclo de

SCAN, que consiste en lo siguiente:

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a. En primer lugar lee todas las entradas y almacena el estado de cada una de

ellas.

b. En segundo lugar ejecuta las operaciones del programa siguiendo el orden

en que se han grabado (ejecuta el segmento 1 del mdulo PB 0, a

continuacin el segmento 2 del mismo mdulo, y as hasta terminar con

todos los segmentos del mdulo PB 0, a continuacin hace lo mismo con el

mdulo PB 1, el PB2,) Todo esto si el programador en otro tipo de

mdulos (los OB) no le ha fijado otro orden distinto.

c. En tercer lugar escribe el resultado de las operaciones en las salidas.

d. Una vez escritas todas las salidas (activando o desactivando las que el

resultado de las operaciones as lo requieran) vuelve al paso A. Este ciclo

de Scan se realiza indefinidamente hasta que pasemos el conmutador de la

CPU a la posicin STOP.

FUNCIONES BASICAS: Utilizando el formato de direccin de byte se puede

acceder a los datos de numerosas reas de la memoria de la CPU (A, E, V, I, Q,

M, S y SM) en formato de bytes, palabras o palabras dobles. La direccin de un

byte, de una palabra o de una palabra doble de datos en la memoria de la CPU se

indica de forma similar a la direccin de un bit. Esta ltima est formada por un

identificador de rea, el tamao de los datos y la direccin inicial del valor del byte,

de la palabra o de la palabra doble, como muestra la figura. Para acceder a los

datos comprendidos en otras reas de la memoria de la CPU (por ejemplo T, C, Z,

HC y acumuladores) es preciso utilizar una direccin compuesta por un

identificador de rea y un nmero de elemento.

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FUNCIONES LOGICAS: Cualquier PLC, funciona utilizando el sistema de

numeracin de base 2. Esto se aplica tambin a los sistemas octal (23) y

hexadecimal (24). Por ello, las variables individuales pueden asumir slo dos

valores, 0 1. Se utilizan unas matemticas especiales para poder enlazar las

relaciones entre variables: la denominada lgebra de Boole. Los enlaces entre

variables tambin pueden representarse claramente, por medio de contactos

elctricos.

FUNCION NOT (NEGACION).

El pulsador mostrado representa un contacto normalmente cerrado.

Cuando S1 no est fsicamente accionado, el piloto H1 est encendido, mientras que cuando est accionado, el piloto H1 se apaga.

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FUNCION AND (CONJUNCION)

Si dos contactos abiertos S1 y S2 se conectan en serie, el piloto H1 conectado

slo encender, si ambos pulsadores estn

fsicamente accionados.

La tabla de la verdad asigna la conjuncin. La salida asume el valor 1 slo si

ambas entradas I1 e I2 se hallan con seal 1.

Esto se conoce como una operacin AND (operacin Y), que se representa con la

siguiente ecuacin y su respectivo smbolo lgico:

La luz piloto H1 debe iluminarse slo si los interruptores S1 y S2 estn accionados

simultneamente.

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FUNCION OR (DISYUNCION).

Otra funcin lgica bsica es la funcin OR (O). Si dos contactos normalmente abiertos S 1 y S 2 se conectan en paralelo, la lmpara H1 est encendida, siempre que por lo menos uno de los pulsadores se halle fsicamente accionado.

El smbolo lgico de esta funcin es:

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LENGUAJES DE PROGRAMACION DE PLCS

PROGRAMA Y LENGUAJE DE PROGRAMACIN

Se puede definir un programa como un conjunto de instrucciones, rdenes y

smbolos reconocibles por el PLC, a travs de su unidad de programacin, que le

permiten ejecutar una secuencia de control deseada. El Lenguaje de

Programacin en cambio, permite al usuario ingresar un programa de control en la

memoria del PLC, usando una sintaxis establecida.

Al igual como los PLCs se han desarrollado y expandido, los lenguajes de

programacin tambin se han desarrollado con ellos. Los lenguajes de hoy en da

tienen nuevas y ms verstiles instrucciones y con mayor poder de computacin.

Por ejemplo, los PLCs pueden transferir bloques de datos de una localizacin de

memoria a otra, mientras al mismo tiempo llevan cabo operaciones lgicas y

matemticas en otro bloque. Como resultado de estas nuevas y expandidas

instrucciones, los programas de control pueden ahora manejar datos ms

fcilmente.

Adicionalmente a las nuevas instrucciones de programacin, el desarrollo de

nuevos mdulos de entradas y salidas tambin ha obligado a cambiar las

instrucciones existentes.

PROGRAMAS DE APLICACIN Y DEL SISTEMA Los programas de aplicacin que crean los usuarios estn orientados a ejecutar, a travs del controlador, tareas de automatizacin y control. Para ello, el usuario escribe el programa en el lenguaje de programacin que mejor se adapte a su trabajo y con el que sienta poseer un mejor dominio. En este punto es importante sealar, que algunos fabricantes no ofrecen todas las formas de representacin de lenguajes de programacin, por lo que el usuario deber adaptarse a la representacin disponible Por otro lado, el conjunto de programas que realizan funciones operativas internas del controlador, incluyendo los traductores de lenguaje, reciben la denominacin de programas del sistema o software del sistema. Un elemento importante de ste, es el sistema operativo, cuyos servicios incluyen el manejo de los dispositivos de entrada y salida del PLC, el almacenamiento de la informacin durante largos perodos, el procesamiento de los programas del usuario, etc. Estos programas ya vienen escritos y estn almacenados en una memoria No voltil dentro de la CPU, por lo tanto no se pierden ni alteran en caso de prdida de alimentacin al equipo. El usuario No tiene acceso a ellos.

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TIPOS DE LENGUAJES DE PROGRAMACIN DE PLCS

En la actualidad cada fabricante disea su propio software de programacin, lo que significa que existe una gran variedad comparable con la cantidad de PLCs que hay en el mercado. No obstante, actualmente existen tres tipos de lenguajes de programacin de PLCs como los ms difundidos a nivel mundial; estos son:

- Lenguaje de contactos o Ladder - Lenguaje Booleano (Lista de instrucciones) - Diagrama de funciones Es obvio, que la gran diversidad de lenguajes de programacin da lugar a que cada fabricante tenga su propia representacin, originando cierta incomodidad al usuario cuando programa ms de un PLC.

LA NORMA IEC 1131-3

La Comisin Electrotcnica Internacional (IEC) desarroll el estndar IEC 1131, en un esfuerzo para estandarizar los Controladores Programables. Uno de los objetivos del Comit fue crear un conjunto comn de instrucciones que podra ser usado en todos los PLCs. Aunque el estndar 1131 alcanz el estado de estndar internacional en agosto de 1992, el esfuerzo para crear un PLC estndar global ha sido una tarea muy difcil debido a la diversidad de fabricantes de PLCs y a los problemas de incompatibilidad de programas entre marcas de PLCs.

El estndar IEC 1131 para controladores programables consiste de cinco partes, una de las cuales hace referencia a los lenguajes de programacin y es referida como la IEC 1131-3.

El estndar IEC 1131-3 define dos lenguajes grficos y dos lenguajes basados en texto, para la programacin de PLCs. Los lenguajes grficos utilizan smbolos para programar las instrucciones de control, mientras los lenguajes basados en texto, usan cadenas de caracteres para programar las instrucciones.

Lenguajes Grficos o Diagrama Ladder (LD) o Diagrama de Bloques de Funciones (FBD)

Lenguajes Textuales o Lista de Instrucciones (IL) o Texto Estructurado (ST) Adicionalmente, el estndar IEC 1131-3 incluye una forma de programacin

orientada a objetos llamada Sequential Function Chart (SFC). SFC es a menudo

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categorizado como un lenguaje IEC 1131-3, pero ste es realmente una estructura

organizacional que coordina los cuatro lenguajes estndares de programacin

(LD, FBD, IL y ST). La estructura del SFC tuvo sus races en el primer estndar

francs de Grafcet (IEC 848).

5. LENGUAJE LADDER

El LADDER, tambin denominado lenguaje de contactos o de escalera, es un lenguaje de programacin grfico muy popular dentro de los Controladores Lgicos Programables (PLC), debido a que est basado en los esquemas elctricos de control clsicos. De este modo, con los conocimientos que todo tcnico elctrico posee, es muy fcil adaptarse a la programacin en este tipo de lenguaje. Su principal ventaja es que los smbolos bsicos estn normalizados segn normas NEMA y son empleados por todos los fabricantes.

Elementos de programacin Para programar un PLC con LADDER, adems de estar familiarizado con las reglas de los circuitos de conmutacin, es necesario conocer cada uno de los elementos de que consta este lenguaje. En la siguiente tabla podemos observar los smbolos de los elementos bsicos junto con sus respectivas descripciones.

Smbolo Nombre Descripcin

Contacto

NA

Se activa cuando hay un uno lgico en el elemento que

representa, esto es, una entrada (para captar informacin

del proceso a controlar), una variable interna o un bit de

sistema.

Contacto

NC

Su funcin es similar al contacto NA anterior, pero en este

caso se activa cuando hay un cero lgico, cosa que

deber de tenerse muy en cuenta a la hora de su

utilizacin.

Bobina

NA

Se activa cuando la combinacin que hay a su entrada

(izquierda) da un uno lgico. Su activacin equivale a

decir que tiene un uno lgico. Suele representar

elementos de salida, aunque a veces puede hacer el

papel de variable interna.

Bobina

NC

Se activa cuando la combinacin que hay a su entrada

(izquierda) da un cero lgico. Su activacin equivale a

decir que tiene un cero lgico. Su comportamiento es

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complementario al de la bobina NA.

Bobina

SET

Una vez activa (puesta a 1) no se puede desactivar

(puesta a 0) si no es por su correspondiente bobina en

RESET. Sirve para memorizar bits y usada junto con la

bina RESET dan una enorme potencia en la

programacin.

Bobina

SET Permite desactivar una bobina SET previamente activada.

Programacin Una vez conocidos los elementos que LADDER proporciona para su programacin, resulta importante resaltar cmo se estructura un programa y cul es el orden de ejecucin. El siguiente esquema representa la estructura general de la distribucin de todo programa LADDER, contactos a la izquierda y bobinas y otros elementos a la derecha.

En cuanto a su equivalencia elctrica, podemos imaginar que las lneas verticales representan las lneas de alimentacin de un circuito de control elctrico.

El orden de ejecucin es generalmente de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha, primero los contactos y luego las bobinas, de manera que al llegar a stas ya se conoce el valor de los contactos y se activan si procede. El orden de ejecucin puede variar de un controlador a otro, pero siempre se respetar el orden de introduccin del programa, de manera que se ejecuta primero lo que primero se introduce.

Variables internas y bits de sistema

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Las variables internas son bits auxiliares que pueden ser usados segn convenga, sin necesidad de que representen ningn elemento del autmata. Se suele indicar mediante los caracteres B M y tienen tanto bobinas como contactos asociados a las mismas. Su nmero de identificacin suele oscilar, en general, entre 0 y 255. Su utilidad fundamental es la de almacenar informacin intermedia para simplificar esquemas y programacin.

Los bits de sistema son contactos que el propio autmata activa cuando conviene o cuando se dan unas circunstancias determinadas. Existe una gran variedad, siendo los ms importantes los de arranque y los de reloj, que permiten que empiece la ejecucin desde un sitio en concreto y formar una base de tiempos respectivamente. Su nomenclatura es muy diversa, dependiendo siempre del tipo de autmata y fabricante

LENGUAJE BOOLEANO (Lista de Instrucciones)

El lenguaje Booleano utiliza la sintaxis del lgebra de Boole para ingresar y

explicar la lgica de control. Consiste en elaborar una lista de instrucciones o

nemnicos, haciendo uso de operadores Booleanos (AND, OR, NOT, etc.) y otras

instrucciones nemnicas, para implementar el circuito de control. El lenguaje Lista

de Instrucciones (IL) de la Norma IEC 1131-3, es una forma de lenguaje

Booleano.

LISTA DE INSTRUCCIONES: La lista de instrucciones es un lenguaje de

programacin textual, tipo ensamblador (assembler). Sus instrucciones son ms

cercanas a las rdenes procesadas en un PLC.

Un programa de control formulado en lenguaje de lista de instrucciones consiste

en una serie de instrucciones, en las que cada instruccin se empieza en una

nueva lnea.

ESTRUCTURA DE UNA INSTRUCCION EN LENGUAJE DE LISTA DE INSTRUCCIONES

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Ejemplo de programacin Booleana:

A I 2.3 A I 4.1 O I 3.2 = Q 1.6 DIAGRAMA DE FUNCIONES (FBD) Es un lenguaje grfico que permite al usuario programar elementos (bloque de funciones del PLC) en tal forma que ellos aparecen interconectados al igual que un circuito elctrico. Generalmente utilizan smbolos lgicos para representar al bloque de funcin. Las salidas lgicas no requieren incorporar una bobina de salida, porque la salida es representada por una variable asignada a la salida del bloque. El diagrama de funciones lgicas, resulta especialmente cmodo de utilizar, a tcnicos habituados a trabajar con circuitos de puertas lgicas, ya que la simbologa usada en ambos es equivalente.

Adicionalmente a las funciones lgicas estndares y especficas del vendedor, el

lenguaje FBD de la Norma IEC 1131-3 permite al usuario construir sus propios

bloques de funciones, de acuerdo a los requerimientos del programa de control.

Ejemplo de programacin mediante diagrama de funciones:

LENGUAJE DE TEXTO ESTRUCTURADO (ST)

Texto estructurado (ST) es un lenguaje de alto nivel que permite la programacin

estructurada, lo que significa que muchas tareas complejas pueden ser divididas

en unidades ms pequeas. ST se parece mucho a los lenguajes de

computadoras BASIC o PASCAL, que usa subrutinas para llevar a cabo diferentes

partes de las funciones de control y paso de parmetros y valores entre las

diferentes secciones del programa.

&

1

I 2.3

I 4.1

I 3.2

Q 1.6

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Al igual que LD, FBD e IL, el lenguaje de texto estructurado utiliza la definicin de

variables para identificar entradas y salidas de dispositivos de campo y cualquier

otra variable creada internamente.

Incluye estructuras de clculo repetitivo y condicional, tales como: FOR ... TO;

REPEAT..... UNTIL X; WHILE X... ; IF ... THEN ...ELSE. Adems soporta

operaciones Booleanas (AND, OR, etc.) y una variedad de datos especficos, tales

como fecha, hora.

La programacin en Texto Estructurado es apropiada para aplicaciones que

involucran manipulacin de datos, ordenamiento computacional y aplicaciones

matemticas que utilizan valores de punto flotante. ST es el mejor lenguaje para la

implementacin de aplicaciones de inteligencia artificial, lgica difusa, toma de

decisiones, etc.

Ejemplo:

IF Manual AND Alarm THEN

Level = Manual_Level;

Mixer = Start AND NOT Reset

ELSE IF Other_Mode THEN

Level = Max_level;

ELSE Level = (Level_Indic X100)/Scale;

END IF;

SEQUENTIAL FUNCTION CHART (SFC)

Es un lenguaje grfico que provee una representacin diagramtica de

secuencias de control en un programa. Bsicamente, SFC es similar a un

diagrama de flujo, en el que se puede organizar los subprogramas o subrutinas

(programadas en LD, FBD, IL y/o ST) que forman el programa de control. SFC es

particularmente til para operaciones de control secuencial, donde un programa

fluye de un punto a otro una vez que una condicin ha sido satisfecha (cierta o

falsa).

El marco de programacin de SFC contiene tres principales elementos que

organizan el programa de control:

Pasos (etapas)

Transiciones (condiciones)

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Acciones El programa ir activando cada una de las etapas y desactivando la anterior

conforme se vayan cumpliendo cada una de las condiciones. Las acciones se

realizarn en funcin de la etapa activa a la que estn asociadas. Por ejemplo, la

etapa 1 activa tras arrancar el programa, al cumplirse la "Condicin 1", se activar

la etapa 2, se desactivar la 1, y se realizar la "Accin 1".

Ejemplo:

Como se mencion anteriormente, el lenguaje SFC tiene su origen en el estndar

francs GRAFCET (GRAFica de Control de Etapas de Transicin). El grafcet

tambin utiliza etapas, transiciones y acciones, que operan de la misma mane ra

como en SFC.

OPERACIONES LOGICAS CON BITS: Las operaciones lgicas con bits operan con dos dgitos, 1 y 0. Estos dos dgitos constituyen la base de un sistema numrico denominado sistema binario. Los dos dgitos 1 y 0 se denominan dgitos binarios o bits. En el mbito de los contactos y bobinas, un 1 significa activado (conductor) y un 0 significa desactivado (no conductor). Las operaciones lgicas con bits interpretan los estados de seal 1 y 0, y los combinan de acuerdo con la lgica de Boole. Estas combinaciones producen un 1 un 0 como resultado y se denominan resultado lgico (RLO). Las operaciones lgicas con bits permiten ejecutar las ms diversas funciones.

Se dispone de las operaciones lgicas con bits siguientes:

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---| |--- Contacto normalmente abierto. ---| / |--- Contacto normalmente cerrado.

---( ) Bobina de rel, salida.

---|NOT|--- Invertir resultado lgico (RLO)

---( S ) Activar salida. ---( R ) Desactivar salida. SR Desactivar flip-flop de activacin RS Activar flip-flop de desactivacin.

---(N)--- Detectar flanco 1 --> 0 ---(P)--- Detectar flanco 0 --> 1

FUNCIONES.

1. TEMPORIZADORES. 2. CONTADORES. 3. COMPARAORES. 4. CONVERSORES. 5. OPERACIONES DE SALTO.

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PASOS PARA CREAR UNA SOLUCION DE AUTOMATIZACION.

Procedimiento bsico para planificar una solucin de automatizacin Se describe cmo proceder paso a paso para automatizar un proceso de mezcla industrial. Existen muchos mtodos para estudiar una solucin de automatizacin. El procedimiento bsico, que se puede utilizar para cualquier proyecto, se representa en la figura siguiente.

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Subdividir el proceso en tareas y reas Un proceso de automatizacin siempre se divide en distintas tareas. Incluso el ms complicado de los procesos puede ser definido, siempre y cuando se indique cmo estn relacionadas las distintas tareas en las que se divide el proceso y se subdividan stas en tareas ms pequeas. El ejemplo siguiente ilustra, a la vista de un proceso de mezcla industrial, cmo estructurar un proceso en reas funcionales y tareas.

Definir las reas de un proceso Despus de haber definido el proceso a controlar, ste se ha de subdividir en grupos o reas relacionadas entre s:

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Subdividiendo cada rea en tareas ms pequeas se simplifican las tareas de control. En el ejemplo del proceso de mezcla industrial se pueden definir cuatro reas (v. siguiente tabla). El rea para el material A contiene los mismos aparatos que el rea para el material B.

Describir el funcionamiento en diversas reas Al describir cada rea y tarea de un proceso, se define no solamente el funcionamiento de cada rea, sino tambin los diferentes elementos que controlan dicha rea. Estos comprenden:

Entradas y salidas elctricas, mecnicas y lgicas de cada tarea.

Enclavamientos y dependencias entre las diferentes tareas. En el ejemplo del proceso de mezcla industrial se utilizan bombas, motores y vlvulas. Estos se deben definir exactamente para determinar las caractersticas operativas y el tipo de enclavamientos que se requieren durante el funcionamiento. Disear un circuito de seguridad En el ejemplo del proceso de mezcla industrial se utiliza el siguiente circuito de seguridad:

Un pulsador de PARO DE EMERGENCIA que desconecta, independientemente del sistema de automatizacin (PLC), los aparatos siguientes: - Bomba de alimentacin para material A - Bomba de alimentacin para material B - Motor del agitador - Vlvulas

El pulsador de PARO DE EMERGENCIA est localizado en el panel de manejo.

Una entrada del autmata capta el estado del pulsador de PARO DE EMERGENCIA.

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TIPOS DE DATOS. NUMERICOS: Los tipos de datos numricos se representan en los autmatas programables en formato binario digital, cada uno ocupa cierta cantidad de bits de acuerdo al tipo de dato numrico que represente: INT (NUMERO ENTERO) con una longitud de 16 bits, en coma fija. DINT (ENTERO DOBLE) con una longitud de 32 bits, en coma fija. REAL (NUMERO CON DECIMALES) con una longitud de 32 bits, coma flotante. BOOLEANOS: Los tipos de datos booleanos pertenecen al sistema binario, el cual es representado por dos estados definidos (0 o 1, falso o verdadero, si o no, encendido o apagado, etc.) so longitud en bits es igual a 1. WORD: El tipo de dato Word es un tipo de dato binario cuya longitud en bits es de 16. DWORD: El tipo de dato Dword es un tipo de dato cuya longitud en bits es de 32. BYTE: El tipo de dato byte es un tipo de dato cuya longitud en bits es de 8. los tipos de datos mencionados anteriormente se utilizan como espacio en memoria para el almacenamiento de entradas y salidas de los autmatas, o para el almacenamiento de valores representados en formato numrico para su posterior uso. TIEMPO: El tipo de dato tiempo se utiliza para la definicin de intervalos de temporizacin o como parmetro de entrada en una FC o FB. BLOQUES DE DATOS: Los bloques de datos no contienen instrucciones STEP 7. Sirven para depositar datos de usuario, es decir que los bloques de datos contienen datos variables con los que trabaja el programa de usuario. Los bloques de datos globales contienen datos de usuario utilizables desde otros bloques. FUNCIONES FC: Las funciones son bloques programables. Una funcin es un bloque lgico "sin memoria". Las variables temporales de las FCs se memorizan en la pila de datos locales. Estos datos se pierden tras el tratamiento de las FCs. Para fines de memorizacin de datos, las funciones pueden utilizar bloques de datos globales. FUNCIONES FB: Los bloques de funcin son bloques programables. Un FB es un bloque "con memoria". Dispone de un bloque de datos asignado como memoria (bloque de datos de instancia). Los parmetros que se transfieren al FB, as como las variables estticas, se memorizan en el DB de instancia. Las variables temporales se memorizan en la pila de datos locales.

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BLOQUES DE ORGANIZACIN OB: Los bloques de organizacin (OB) constituyen el interface entre el sistema operativo y el programa de usuario. Son llamados por el sistema operativo y controlan el procesamiento cclico y controlado por alarmas del programa, el comportamiento de arranque del sistema de automatizacin y el tratamiento de los errores. Programando los bloques de organizacin se define el comportamiento de la CPU. SISTEMAS DE NUMERACION. DECIMAL: En un sistema decimal, nos encontramos que cada dgito puede tener los siguientes valores: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 El sistema decimal su base es diez, ya que tenemos diez smbolos para construir las cantidades requeridas. BINARIO: En un sistema binario, nos encontramos que cada dgito puede tener los siguientes valores: 0 y 1 Un nmero binario se puede leer en decimal y hexadecimal El sistema binario su base es dos, ya que tenemos solo dos smbolos para construir las cantidades o combinaciones requeridas. HEXADECIMAL: En un sistema hexadecimal, nos encontramos que cada dgito puede tener los siguientes valores (16): 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A(10) B(11) C(12) D(13) E(14) F(15). El sistema hexadecimal su base es 16, ya que tenemos 16 smbolos para construir las cantidades o combinaciones requeridas. OCTAL: El sistema numrico en base 8 se llama octal y utiliza los dgitos 0 a 7. BCD: En sistemas de computacin, Binary-Coded Decimal (BCD) o Decimal codificado en binario es un estndar para representar nmeros decimales en el sistema binario, en donde cada dgito decimal es codificado con una secuencia de 4 bits. Con esta codificacin especial de los dgitos decimales en el sistema binario, se pueden realizar operaciones aritmticas como suma, resta, multiplicacin y divisin de nmeros en representacin decimal, sin perder en los clculos la precisin ni tener las inexactitudes en que normalmente se incurre con las conversiones de decimal a binario puro y de binario puro a decimal. INSTRUCCIONES AVANZADAS (ARITMETICAS Y DE TRANSFERENCIA) NOTA: ESTUDIAR DOCUMENTOS EN PDF DE AUTOMATAS!

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INTERFACES DE ENTRADAS Y SALIDAS ANALOGICAS. Son mdulos diseados especialmente para la aceptacin de seales analgicas provenientes de sensores o transductores utilizados en la industria. Generalmente los valores de las seales analgicas se encuentran con valores estandarizados de 4 a 20 mA cuando se trata de corriente y de 0 a 10 VDC cuando se trata de voltajes. En realidad actualmente los fabricantes de automatizacin han desempeado una gran labor al proveer de un mdulo que funcione para las dos seales analgicas ms utilizadas y que anteriormente se describieron. Ya que la nica diferencia consiste en la configuracin y parametrizacion del tipo de seal a manipular utilizando el software segn el modelo y marca del mdulo de entrada y salida analgica. FUNCIONAMIENTO: Estos mdulos funcionan reconociendo seales analgicas tanto de entrada como de salida, las cuales segn el fabricante, se configuran en base a un protocolo predeterminado. Para comprender el funcionamiento de estos mdulos se tomar como ejemplo el procedimiento de funcionamiento de los mdulos analgicos de la serie SIEMENS que a continuacin se describen. CONVERSION DE VALORES ANALOGICOS.

La CPU slo puede procesar los valores analgicos en forma binaria.

Los mdulos de entradas analgicas convierten una seal de proceso analgica en una seal digital.

Los mdulos de salidas analgicas convierten un valor de salida digital en una seal analgica.

Representacin de valores analgicos con resolucin de 16 bits

Un valor analgico digitalizado de un mismo rango nominal es idntico tanto si se trata de un valor de entrada como de salida. Los valores analgicos se representan como cifra de coma fija. De ello resulta la correspondencia siguiente:

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Resolucin inferior a 16 bits

Si un mdulo analgico tiene una resolucin inferior a 16 bits, los valores analgicos se registran en el mdulo comenzando por la izquierda. Los dgitos insignificantes no ocupados se rellenan con "0".

En el ejemplo siguiente se muestra cmo estn rellenadas con "0" las posiciones libres en caso de una resolucin inferior.

Representacin de valores analgicos para canales de entrada.

Resolucin de valores analgicos medidos.

En funcin del mdulo analgico y su parametrizacin, puede diferir la resolucin

de los valores analgicos. En las resoluciones

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Cuanta mayor sea la resolucin, mayor ser la exactitud de la lectura y menor el

error entre el valor real y el almacenado en el autmata. Por contra, tambin ser

mayor el tiempo de conversin analgico / digital y por lo tanto las variaciones en

el proceso tardarn ms en reflejarse en el PLC. CUA

Por ejemplo, si se desea medir un determinado nmero de revoluciones, el cambio

de velocidad puede convertirse en un rango de entre 500... 1500 R/min, a travs

de un captador de medida, en un voltaje que oscile entre 0... +10V. Cuando el

nmero de vueltas sea de 865 R/min, el captador de medida emitir un voltaje de

+ 3.65 V.

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Si se procesan mediciones similares con un PLC, entonces el voltaje, intensidad o

valor de resistencia introducido debe ser convertido a informacin digital.

Esto significa que, por ejemplo, el valor de voltaje de 3.65V se deposita como

informacin en un registro digital equivalente de unos y ceros.

Es muy usual que una conversin A/D en sistemas de control implique 8 u 11 bit

de resolucin. Se obtienen 256 reas individuales con 8 bits y con 11 bits una

resolucin de 2048 reas.

Los valores analgicos son introducidos en el PLC como informacin en tamao

palabra.

Cada valor analgico (Canal) corresponde a una palabra de entrada-salida. El

formato es entero INT.

El proceso de transformacin del valor analgico para el posterior procesamiento

en el PLC (digitalizacin) es el mismo tanto para entradas como para salidas.

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PARAMETROS DE MODULOS DE SEALES ANALOGICAS:

Para la lectura de entradas analgicas, el PLC convierte un valor analgico

procedente de un sensor o transductor en un valor digital de 16 bits que se

almacena en la periferia (no confundir estos 16 bits con la resolucin de la entrada

analgica). Esta resolucin oscilar segn los casos entre 11 bits ms signo y 8

bits.

Los parmetros que definen un modulo de E / S de seales analgicas de PLC

son:

1. Tipo sonda o actuador.

2. La resolucin a alcanzar en la lectura o escritura.

ESCALADO DE SEALES ANALOGICAS:

Al contrario que una seal binaria o digital, la cual puede aceptar solo dos valores

Con Tensin +24V y Sin Tensin 0V, las seales analgicas pueden aceptar

tantos valores como se deseen, dentro de unos ciertos rangos.

El escalado es la traduccin del valor normalizado ledo (0...10 V, 4...20 mA, etc.)

a las unidades que este valor representa (C, RPM, caudal, etc.).

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EJEMPLO:

Si un sensor de posicin lineal analgico entrega un valor entre 0...10V en funcin

de una carrera variable entre 0 y 55 cm, ser necesaria una operacin que

convierta el valor de tensin (voltios) ledo en unidades de distancia (cm).

Para escalar una seal analgica se utiliza el concepto de pendiente de la recta.

En el eje de las ordenadas (eje Y)se consideran los valores del conversor

analgico digital, del mdulo.

En el eje de las abscisas (eje X) se consideran los valores de salida deseados

(porcentaje, distancia, volumen, etc...).