TEMPORIZADORES Y CONTADORES. En numerosas aplicaciones

TEMPORIZADORES Y CONTADORES.
En numerosas aplicaciones se necesita medir el tiempo que transcurre desde
que se cumple una determinada condición lógica y cuando ese tiempo
predeterminado se cumple, esperamos que se devuelva una señal para
informar del hecho. La señal que recibe un temporizador es por lo tanto una
función lógica que hay que resolver, como en el caso de cualquier
preaccionador. La señal que devuelve un temporizador es una variable,
porque a partir de ella se pueden tomar decisiones. En el programa de este
apartado encontrará la simulación de varios temporizadores eléctricos cuyo
funcionamiento es similar al de los relés, por lo tanto, la bobina será la
función y los contactos serán la variable.
Los temporizadores pueden ser programados o ser componentes físicos, pero
en todos los casos, los más utilizados son de retardo a la conexión de la señal
que los activa o bien de retardo a la desconexión de la señal que los activa. El
temporizador con retardo a la conexión mide el tiempo que es verdadera la
señal que lo activa, luego el tiempo a medir comienza desde la "conexión" de
dicha señal. El de retardo a la desconexión mide el tiempo que es falsa la
señal que lo activa, luego el tiempo a medir comienza desde la
"desconexión" de dicha señal.
El criterio básico para seleccionar el tipo de temporizador más apropiado es
comprobar qué se conecta o se desconecta en el instante que comienza la
medida del tiempo. Si algo se conecta, interesa un retardo a la conexión y si
algo se desconecta, interesa un retardo a la desconexión. Vea en la
simulación que en el retardo a la conexión el tiempo comienza en el
momento de pulsar P, mientras que en el retardo a la desconexión comienza
al desconectar el botón P.
Otra operación muy frecuente en los procesos es contar el número de veces
que se cumple una determinada condición, tal es el caso de repetir cierto
número de ciclos o contar piezas fabricadas. Cuando el valor de la cuenta
llega al valor preajustado en el contador, casi siempre se necesita una señal
de confirmación. Un contador se puede definir con dos funciones y una
variable: Una de las funciones será la entrada del contador por la que recibe
los impulsos a contar, la otra función ha de permitir poner la cuenta a cero
si el contador es ascendente o bien ponerla en el valor preajustado si es
descendente. La variable o señal de salida del contador se activa cuando se
ha cumplido el número de impulsos preajustado.
Ejemplos con temporizadores:
La siguiente figura plantea resolver tres ejemplos sencillos de uso de
temporizadores. En el primero se trata de obtener una señal A que informe
del momento en que P se acciona (algo parecido a un flanco positivo), en el
segundo se trata de informar cuándo se desconecta P (parecido a un flanco
negativo) y en el tercero hay que conseguir un impulso de duración fija
independientemente del tiempo que P esté conectado.
En el primer ejemplo, el tiempo a medir comienza con la conexión de P,
luego el temporizador T1, con retardo a la conexión, debe responder a la
señal P. La señal A se puede obtener viendo que debe ser verdadera cuando
P está accionado y T1 no lo está. En el segundo ejemplo, el tiempo a medir
comienza con la desconexión de P, luego el temporizador T2, con retardo a
la desconexión, deberá responder a la señal P. La señal B se obtiene viendo
que debe ser verdadera cuando no esté accionado P y T2 sí lo esté. En el
tercer ejemplo, la señal C se puede plantear como una función memoria que
se conecta siempre que se acciona P y se desconecta cuando pasa el tiempo
que debe durar conectada, tiempo que nos dará un temporizador T3 con
retardo a la conexión, ya que se trata de medir el tiempo que C es
verdadero. Si la señal P es muy corta, T3 puede medir el tiempo que está
conectado C pero cuando la señal P se prolonga, sigue haciendo la conexión
de C cuando ya debe estar desconectado. Esto se puede resolver
manteniendo la señal del temporizador si P sigue activo (T3 = C + P)
siempre y cuando la desconexión que produce sea prioritaria.
Ejemplo de uso de contadores
La figura representa un carro de una máquina que puede avanzar a derecha
con el contactor Md y a izquierda con el contactor Mi. Los finales de carrera
A y B deben limitar el desplazamiento del carro. Cuando se accione el
pulsador P, el carro tendrá que comenzar el movimiento a derecha y volver
al punto de partida. Tendrá que repetir el ciclo un determinado número de
veces, que podrá ajustarse con un contador.
Si no se tiene en cuenta el contador, la solución con funciones memoria de
desconexión prioritaria puede ser como se indica a continuación: Avanza a
derecha si se pulsa P y está en condiciones iniciales (accionado A), se para el
movimiento a derecha y arranca a izquierda cuando llega a B y se para el
movimiento a izquierda cuando llega a A. Se ha puesto además que cada
función solo pueda activarse si no está conectada la otra, esto representa un
enclavamiento que imposibilita que los dos contactores estés accionados a la
vez, lo que pudiera ocurrir cuando el carro llega a uno de los extremos, ya
que al invertir el movimiento, un contactor se desconecta y otro se conecta.
Si por alguna razón la desconexión de uno de ellos sufre un retardo, habrá
un pequeño tiempo en que se produce un cortocircuito.
Las reglas básicas para añadir un contador de ciclos pueden ser estas: El
ciclo arranca cuando está en condiciones iniciales y no ha finalizado la
cuenta, el reset del contador se ejecuta con la condición de arranque y en la
entrada de impulsos se puede aplicar cualquier condición que se cumpla una
sola vez por ciclo. Aplicado al ejemplo, el arranque de ciclo comienza con la
conexión de Md, la condición de arranque es el pulsador P y el captador B se
acciona una sola vez por ciclo. El resto de las condiciones serán las mismas
que en la solución sin contador.
Componentes electrónicos:
Los temporizadores electrónicos se basan en el tiempo de carga o descarga
de un condensador a través de una resistencia. Por lo tanto, pueden
construirse mediante componentes electrónicos pero existen en el mercado
temporizadores eléctricos con apariencia de relés que ya incluyen la
electrónica interna de funcionamiento, similares a los que habrá manipulado
en el programa de simulación, así como los contadores. Para ampliar
información, consulte los temas de electrónica analógica y digital.