Tema: Introducción a la programación del Módulo Lógico LOGO!

Autómatas Programables, Guía 1
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Facultad: Tecnológico
Escuela: Electrónica
Asignatura: Autómatas Programables
Tema: Introducción a la programación del Módulo Lógico LOGO!
Objetivos
Objetivo General:
•
Que los estudiantes Escriban un programa de aplicación con el programa SIEMENS
Logosoft para el módulo Lógico LOGO!, simulando su comportamiento y descargando
esta información a la memoria del módulo.
Objetivos Específicos
•
Escribir programas aplicados al Módulo lógico LOGO! de SIEMENS con el programa
Logosoft.
•
Simular el comportamiento del sistema usando las funciones de Logosoft
•
Describir algunas funciones de este Relé Programable.
Material y Equipo
No
Cantidad
Descripción
1
1
Computadora Personal con Windows XP
2
1
Programa LOGO Confort 6.0
3
1
Módulo Lógico Universal LOGO! 0BA4 a 0BA6
4
1
Cable de interfaz PC-LOGO!
Introduccion Teorica
2
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Figura 1. LOGO!
Del esquema de circuitos a LOGO!
Representación de un circuito en el esquema
La forma de representación de los circuitos en un esquema, puede ser como la siguiente:
Figura 2. Diagrama de contactos
Realización del circuito mediante LOGO!
En LOGO! creará un circuito en el que se conectarán bloques y bornes entre ellos:
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3
Figura 3. Cableado y circuito en LOGO!
Para convertir un circuito a LOGO! deberá comenzar en la salida del circuito.
La salida es la carga o el relé que debe efectuar la conmutación.
El circuito es convertido en bloques. A tal efecto, debe Ud. procesar el circuito desde la salida
hasta la entrada:
Paso 1: En la salida Q1 hay una conexión en serie del contacto de cierre S3 con otro
elemento de circuito. Esta conexión en serie equivale a un bloque AND:
Figura 4. Bloque AND
Paso 2: S1 y S2 se conectan en paralelo. Esta conexión en paralelo equivale a un bloque
OR:
Figura 5. Bloque OR
De este modo habrá descrito completamente el circuito para LOGO!. Ahora conecte las
entradas y salidas a LOGO!.
Cableado
4
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Los interruptores S1 a S3 se conectan a los bornes roscados de LOGO!:
_ S1 al borne I1 de LOGO!
_ S2 al borne I2 de LOGO!
_ S3 al borne I3 de LOGO!
Como sólo se utilizan 2 entradas del bloque OR, la tercera entrada del bloque OR se marca
como “no utilizada”. A tal efecto sirve la x en la entrada.
Análogamente se utilizan sólo 2 entradas del bloque AND, por lo que se identifica la tercera
entrada como ’no utilizada’ mediante x.
La salida del bloque AND controla el relé de la salida Q1. En la salida Q1 está conectado el
consumidor E1.
Ejemplo de cableado
En la siguiente ilustración aparece el cableado por medio de una variante de 230 V CA de
LOGO!.
Figura 6. Cableado del circuito
Montaje de LOGO! En riel DIN
Montaje
Para montar un LOGO! Basic y un módulo digital sobre un riel de perfil de sombrero:
LOGO! Basic:
1. Coloque LOGO! Basic sobre el riel de perfil de sombrero.
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2. Gire LOGO! Basic hasta introducirlo en el riel. La guía deslizante de montaje situada en la
parte trasera debe encajar en el riel.
Figura 7. Montaje de LOGO! Sobre riel DIN
Desmontaje
Para desmontar LOGO!:
En caso de que sólo haya un LOGO! Basic montado:
Parte A
1. Introduzca un destornillador en el orificio del extremo inferior de la guía deslizante de
montaje (ver figura) y empújelo hacia abajo.
2. Gire LOGO! Basic para extraerlo del riel.
Figura 8. Desmontaje de LOGO! De riel DIN
6
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Procedimiento
Parte 1. Instrucciones de uso Logosoft Confort y Funciones lógicas
Encienda la computadora y busque en el menú inicio>Todos los programas>SIEMENS
LOGOSoft>LOGO confort 6.0
La vista principal del programa es la siguiente:
Standard de Windows
PC -> LOGO!
LOGO! -> PC!
Barra del título
Barra de menúes
Barra de iconos para
funciones comunes
Estructura en arbol para la
elección rápida de elementos
de generación del programa.
Herramienta de selección
Herramienta para dibujar lineas
de conexiones
Mostrar conectores (Co)
Mostrar funciones básicas (GF)
Mostrar funciones especiales (SF)
Campo de textos para
comentarios adicionales
Separar conexiones para una
mejor visualización
Simulación offline
Prueba Online
Figura 9. Aspecto de la ventana principal del LOGO Confort 5.0 y 6.0
Se hará un programa de ejemplo para ilustrar el uso del programa, el cual está descrito en la
siguiente figura:
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Figura 10. Sistema Automático de llenado de tanque
Realice un programa que almacene agua en el tanque entre el nivel inferior y el superior;
para que la bomba no trabaje continuamente enviando agua a la casa.
START y STOP son pulsadores normalmente abierto y cerrado respectivamente, el
interruptor flotador inferior IFI está abierto cuando está desactivado y cerrado cuando se
activa; mientras que el interruptor flotador superior IFS está cerrado si está desactivado y
abierto si se activa.
3. Realice una tabla de elementos conectados al Módulo Lógico LOGO!
Nº
Denominación
1
Indicador
Modo de acción
Dirección I/O
Arranque de sistema automático de Start
llenado
Cierra = 1
I1
2
Paro del sistema automático de STOP
llenado
Abre = 1
I2
3
Interruptor Flotador Inferior
IFI
Cierra = 1
I3
4
Interruptor Flotador Superior
IFS
Abre = 1
I4
5
Salida hacia bomba de llenado
Bomba
Tabla 1. Lista de contactos conectados
Q1
La solución en esquema de contactos o lenguaje de escalera para este problema es la
siguiente:
8
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Figura 11. solución en esquema de contactos de problema de llenado de tanque
Por defecto el LOGO! Opera en lenguaje de diagrama de bloques de función, aún en su
pantalla tendrá que programarlo siguiendo un esquema basado en funciones lógicas y
algunos bloques de función especiales.
Observe el procedimiento sugerido para hacer la conversión de uno a otro sistema en la
introducción teórica y observe el resultado en diagrama de funciones lógicas en la siguiente
figura:
Figura 12. Diagrama de bloques de función para programa de control de llenado de tanque
El bit interno auxiliar M1 es un almacenamiento de resultados intermedios, ya que la
recursión (o realimentación) sólo se permite vía salidas (Q) y marcas (M)
En esta guía se realizará un tutorial para introducir el circuito de la figura 11, siga los
siguientes pasos para simular y luego descargar la solución al Módulo lógico LOGO!
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1. Dé clic en Archivo-Nuevo-Diagrama de funciones
Figura 13. Nuevo diagrama
2. Aparecerá luego de esto un cuadro de diálogo de propiedades de nuevo esquema (si
no ha sido deshabilitado previamente), en este cuadro se definen ciertas opciones de
documentación y opciones de visualización en el la interfaz del Logosoft. Para este
primer programa no se modificará nada en esta ventana. Solamente dé clic en
aceptar.
3. La ventana que aparece luego es similar a la que se presenta en la figura 8. tiene a la
izquierda una barra de herramientas con las operaciones de edición más comunes,
al centro posee un árbol de operaciones con todos los bloques que pueden
conectarse en el espacio de trabajo que está inmediatamente a la derecha y posee
un enrejado punteado.
4. Lo primero a realizar será poner los nombres de los elementos que se conectarán al
LOGO! Para esto vaya al menú Edición-Nombres de conexiones. Y coloque los
nombres simbólicos de la columna “indicador” de la tabla 1 y quedará de la siguiente
manera:
Figura 14. Nombres de conexiones
5. Inserte los conectores. Para esto hay dos posibilidades. La primera tiene que ver con
el uso de la barra de herramientas de la parte izquierda donde está un icono
que
10
Autómatas Programables, Guía 1
permite ver debajo del espacio de trabajo la siguiente barra de herramientas:
que son todos los tipos de contactos existentes para LOGO!, el primero de ellos es el
que precisamente se utilizará porque corresponde a las entradas. La segunda forma
es con el árbol de operaciones en el que aparece:
ese acceso le habilitará para poner directamente las entradas en el espacio de trabajo.
Con cualquiera de las dos maneras que haya elegido el cursor cambiará y al dar clic
en el espacio de trabajo verá cómo se inserta la primera entrada del circuito, dé otros
clic en partes diferentes del espacio de trabajo y se insertarán las otras entradas. El
resultado a obtener será el siguiente:
Figura 15. Inserción de Entradas
6. De la misma manera que con las entradas se pueden insertar la salida y la marca, la
variación para la primera manera es que de la barra de herramientas
seleccionará Q y en la segunda forma el árbol de operaciones posee en contactosDigital- Salida
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dé clic y coloque la salida Q1 en el espacio de trabajo.
Haga un procedimiento similar y coloque usted mismo la Marca M1 (con las opciones
M ó Contactos- Digital- Marca)
El resultado hasta ahora es el siguiente:
Figura 16. Inserción de la Salida Q1 y la Marca M1
7. Ahora se procederá a colocar las funciones básicas (GF). Para ello igual que con los
contactos hay dos posibilidades, la primera: de la barra de herramientas se procede a
accionar el icono
trabajo cambia a
, la barra de herramientas que se sitúa debajo del espacio de
donde estas funciones básicas representan en ese orden a AND, AND con detección
de flanco, NAND, NAND con detección de flanco, OR, NOR, EXOR y NOT, según la
figura 11, se requieren dos OR y dos AND primero se selecciona
, dos clic en el
espacio de trabajo y después
y otros dos clic. Para la segunda forma solamente
debe elegirse del árbol de operaciones Funciones básicas AND y luego funciones
básicas OR. La siguiente figura ilustra dónde se encuentran estas funciones y el
resultado hasta el momento.
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Autómatas Programables, Guía 1
Figura 17. Inserción de funciones Generales
8. Ahora para realizar la conexión de los elementos que están en el espacio de trabajo
de la barra de herramientas de la izquierda seleccione
, al activarlo el cursor servirá
nada más para realizar alambrados en los bloques que están en el espacio de trabajo.
Al acercar el cursor del mouse a un terminal de un componente como la I1
el
terminal presenta un rectángulo azul, esto indica dar clic izquierdo en este terminal de
origen y arrastrar (sin soltar el botón del mouse) se lleva hasta la primera entrada del
B003 (OR superior) donde aparecerá nuevamente el rectángulo azul seguido por un
número 1, la conexión quedará como en la siguiente figura:
Figura 18. Conexión de los elementos del esquema.
9. Antes de hacer todas las demás conexiones por su cuenta observe el bloque B004
(OR inferior) que tiene un pequeño círculo en su entrada superior
dé clic
derecho sobre esta entrada y del menú contextual seleccione la opción “Negar
Conector”
10. Realice todas las conexiones, teniendo presente que si requiere el movimiento de
algún bloque o conexión puede usar la herramienta
siguiente figura.
. El resultado se ve en la
Autómatas Programables, Guía 1
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Figura 19. Conexiones completas.
11. Para simular el comportamiento del programa antes de descargarlo al LOGO! Se
deben seguir los siguientes pasos: a) Seleccione de la barra de herramientas de la
parte izquierda la herramienta de icono
, con esto se activa el simulador que tendrá
debajo del espacio de trabajo una barra de herramientas de la siguiente forma:
en ella están las entradas utilizadas (I1 hasta I4), la Marca M1 y la salida Q1. Por
defecto las entradas son interruptores pero pueden cambiarse para ser pulsadores
dando clic derecho y del menú contextual seleccione “Parámetros de simulación”, y
aparecerá un cuadro de diálogo con la siguiente forma:
Figura 20. Parámetros de simulación para I1
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Con esto cuando se dé clic sobre I1 se accionará y cuando se suelte el botón del
mouse regresará como un botón pulsador.
La I2 se modificará de la misma manera solamente que esta entrada será un pulsador
normalmente cerrado
Las I3 e I4 son interruptores, no modifique sus propiedades.
Para simular el tanque vuelva a observar el enunciado del mismo, se requiere que el sistema
de control se active mediante un pulsador de arranque (Start) y se detenga por un pulsador
de paro (Stop) para que la bomba no esté funcionando cuando el tanque ya está lleno. Por lo
que se pueden dar 3 posibilidades al pulsar I1
a) El tanque está vacío, por lo cual IFI estará abierto y IFS estará cerrado (ambos inactivos) y
la bomba deberá comenzar a funcionar Q1 deberá activarse
b) El tanque está en medio, llenándose o vaciándose, entonces IFI estará cerrado (por estar
sumergido o activo) y IFS estará cerrado (inactivo) Q1 puede estar activa si está llenando o
inactiva si está vaciando
c) El tanque está lleno, IFI está cerrado y IFS está abierto (activo) Q1 debe desactivarse.
12. Compruebe las condiciones de trabajo anteriores. Active I1 dando clic sobre ella y
observe cómo se activa por consecuencia M1, esto indica que está activo el sistema
de control de llenado, pero este bit es sólo interno, no posee salida física. Haga las
comprobaciones manipulando las entradas I3 e I4. Por último pruebe la entrada de I2
que es el paro (Stop) al accionarlo deberá apagar el sistema de control.
Parte 2. Función de memoria RS
Bloque relé autoenclavador: Este bloque tiene el siguiente símbolo:
La lógica de su funcionamiento se resume en el siguiente gráfico
Diagrama:
S1
K1
K1
S
S2
R
K1
K2
M
Q
Figura 21. esquema eléctrico y diagrama de tiempo del relé autoenclavador.
El circuito de la parte 1 puede simplificarse con la ayuda de estos relés autoenclavadores
Autómatas Programables, Guía 1
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teniendo en cuenta que en el terminal S deberán estar las condiciones necesarias para la
activación y en el terminal R deberán estar las condiciones necesarias para la desactivación.
El esquema resultante es el siguiente:
Figura 22. Solución al sistema de llenado de tanque con bloque RS
14. Haga un nuevo esquema con Archivo-Nuevo y luego introduzca el esquema del
diagrama anterior.
15. Simule el comportamiento del programa como en los pasos 11 y 12 y mencione las
ventajas de utilizar este bloque:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Parte 3. Temporizadores y Contadores
En el LOGO! Pueden utilizarse funciones de temporización los más utilizados de ellos son:
El bloque temporizador retardo a la conexión:
La lógica de su funcionamiento se resume en el siguiente gráfico
16
Autómatas Programables, Guía 1
Diagrama:
S1
Trg
K1
Q
T
K1
M
T
Ta
(temporizador activo)
Figura 23. Esquema eléctrico equivalente y diagrama de tiempos del temporizador retardo a
la conexión.
El bloque temporizador retardo a la desconexión:
La lógica de su funcionamiento se resume en el siguiente gráfico
Diagrama:
S1
Trg
K1
Ta
T
T
R
K1
M
Q
(temporizador activo)
Figura 24. Diagrama eléctrico equivalente y diagrama de tiempos del temporizador como
retardo a la desconexión.
Una de las funciones de conteo más utilizadas es la siguiente:
Contador adelante /atrás:
La lógica de su funcionamiento se resume en el siguiente gráfico:
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Diagrama:
S1
Cnt
Dir
S2
C1
-
+
>=5
H1
1
2
Contador
R
3
4
5
6
5
4
3
2
3
4
5
6
0
1
2
3
Q
Figura 25. Diagrama eléctrico equivalente y diagrama de tiempos para el contador
adelante/atrás.
En el esquema de la parte 2 anterior se agregarán los componentes anteriores en la
siguiente forma:
Figura 26. Uso de funciones de temporización y conteo en la solución de la parte 2.
16. Modifique el esquema de la parte 2 (figura 21) y cambie los parámetros a los bloques
B005 (temporizador retardo a la conexión) dando doble clic sobre el bloque y
modificando el valor por 5 segundos y dé clic en aceptar. Modifique las propiedades
del bloque B006 (temporizador retardo a la desconexión) asignándole también un
tiempo de 5 segundos dando después clic en aceptar y en el B007 (contador
adelante /atrás) modifique la propiedad de Límite de conexión a 3, dé clic en aceptar.
17. Simule el comportamiento del programa y observe el funcionamiento de los bloques
B005, B006 y B007,
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Autómatas Programables, Guía 1
Parte 4. descargar el programa el Módulo Lógico LOGO!
En esta parte necesitará conectar a la alimentación de 110V /220VAC al LOGO! Y conectar el
cable de comunicación del puerto frontal del LOGO! Hacia el puerto serie COM1 o a puerto
USB según sea el caso.
18. Se procederá a descargar el programa de la última parte. Si ya todo el hardware está
conectado, active el icono de descarga al PC-LOGO!:
O del menú elija Herramientas-Transferir-PC-LOGO. Si tiene problemas con la
transferencia consulte al instructor.
19. Si ya todo el programa se descargó correctamente pida asesoría de cómo ver los
bloques en el modo de edición en la pantalla del LOGO!
20. Si dispone de un sistema con pulsadores y lámparas para conectar a las entradas y
salidas los componentes, compruebe el funcionamiento del programa si es acorde a lo
visto con el simulador.
21. Apague la alimentación al LOGO! Y cierre el programa Logosoft y Windows y apague
la computadora.
Análisis de Resultados
•
•
•
•
Al observar la solución de la forma que se plantea en la parte 1 ¿Qué usos se les
puede dar a las marcas?
Mencione las ventajas del uso del Relé autoenclavador según la solución vista en la
segunda parte.
Analice el problema del tanque y explique: ¿por qué será necesario utilizar
temporizadores conectados a los sensores de nivel?.
Analice el por qué sería importante el uso de un contador en el proceso resuelto.
Investigación Complementaria
•
•
•
Investigue acerca de alternativas de otras marcas similares a LOGO!
Investigue posibilidades de comunicación en red de LOGO!
Investigue sobre el manejo de variable analógica en LOGO!
Bibliografía
•
www.automation.siemens.com/ngcm/ShowDocument?ID=1386055-3_l1
•
Manual de SIEMENS LOGO!