Curso Virtual de Electricidad Jornada Presencial día 10 de Septiembre de 2005. Curso de Electricidad Virtual. CEDECO. Parte A: Prácticas con Autómatas I (por la mañana). Parte B: Prácticas con Autómatas II (por la tarde). Prácticas Autómata I Autómata TSX – 317. Características, E / S, Puertas y Ejercicios 1º) Presentación y Características del Autómata TSX. 2º) Iniciación a la Programación del Lenguaje de Contactos. 3º Relaciones de Entrada y Salida. Comparativas y Aplicaciones. 4º) Puertas Lógicas. 5º) Ejemplos y Aplicaciones. 6º) Prioridades en las Puertas Lógicas. 7º) Ejercicios Alternativos (ampliación). Prácticas Autómatas II Funciones Temporales: Temporizador, Contador, PAP y Bits de Sistema. 1º) Descripción general de las funciones temporales. 2º) Temporizador. 3º) Contadores. 4º) Paso a Paso. 5º) Bits de Sistema. 6º) Forzado de Bits. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 1 de 21 Curso Virtual de Electricidad 1º Presentación y Características del Autómata TSX. CPU y Consola de Programación. Descripción. El autómata TSX-17 consta básicamente de la unidad CPU y de la consola de programación. En la unidad de la CPU, se localiza la fuente de alimentación, el Microprocesador, la Memoria RAM y Memoria EEPROM (reprogramable y borrable eléctricamente), display de visualización del estado de las Entradas / Salidas, las entradas configurables sus estados lógicos alto / bajo mediante interruptores, las salidas mediante relés y disponible en los bornes superiores y conectores para ampliación del número de entradas / salidas, así como terminal para la programación mediante software en PC. Desde la consola de programación, introducimos las líneas de programa y podremos configurar los diversos tipos de dispositivos temporales (temporizadores, contadores, paso a paso, etc.), así como realizar tareas de edición de un programa (borrar, copiar, mover, etc.) 1) Tensiones de Trabajo. Líneas de Entrada / salida. El autómata recibe la corriente de la red a 230 Voltios C.A., y la fuente de alimentación interna es la encargada de transformarla a tensiones de 5 Voltios en C. C. Para alimentar los circuitos electrónicos (Microprocesador, Memoria, etc.) y a 24 Voltios en C.C., para alimentar los relés de salida y proporcionar esta tensión como referencia de tensión de entrada. Por tanto, las entradas y salidas del Autómata queda establecida en 24 Voltios C.C., siendo esta la tensión estándar de los dispositivos y sensores usados en la industria. El número de entradas y salidas depende de cada modelo de autómata. El TSX-17 tiene 12 entradas y 8 salidas ampliables mediante conectores. Las entradas están establecidas por los interruptores (desde el Nº 3 al Nº 14), donde la entrada 0 se corresponde con el interruptor 3 y el interruptor 14 con la entrada 11. Véase Tabla. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 2 de 21 Curso Virtual de Electricidad Interruptor Función Nº 1 Alimentación de las entradas a 24 Voltios. Nº 2 Alimentación de la Salidas a 24 Voltios. Nº 3 Entrada I0.00. Utilizada para establecer el modo RUN / STOP. Nº 4 al Nº 14 Entrada I0.01 hasta la Entrada I0.011 Nº 15 al Nº 24 Entradas Auxiliares o no usadas. Según Modelos. Particularmente, la entrada 0 se utiliza para establecer el modo RUN / STOP manualmente. Los interruptores Nº 1 y Nº 2 son utilizados para alimentar el conjunto de entradas y salidas a 24 Voltios respectivamente. Hay que indicar que las Entradas se representan como I0.00 (entrada 1ª), I0.01 (entrada 2ª), I0.02 (entrada 3ª), y así sucesivamente. De igual modo, las salidas se representan como O0.00 (salida 1ª), O0.01 (salida 2ª), O0.02 (salida 3ª), etc. 2) Modos de Funcionamiento RUN / STOP. El autómata puede estar en dos estados. Modo RUN, o ejecución del programa en memoria. Bajo este modo no podemos modificar el programa ni variables. Modo STOP. En este modo realizaremos el programa, instrucción a instrucción, podremos borrar o modificar el programa. Para pasar de modo RUN a STOP y viceversa, lo haremos manualmente desde el interruptor número 3 (identificado con la entrada 0), o desde la consola de programación usando la secuencia de teclas a partir del Menú Principal: CTL ¿ RUN / STOP. 3) Borrado de un programa. Para borrar un programa debemos de introducir la siguiente secuencia desde el Menú Principal: PRG ¿ CLP ¿ “pide confirmación” Enter ¿. Esta tarea se realiza en modo STOP, y es el paso previo a la introducción de un nuevo programa. 4) Introducción de un Programa. Para introducir un nuevo programa, procedemos realizando la siguiente secuencia desde el Menú Principal: PRG ¿ SEQ ¿ INS ¿. El cursor se establece en la posición S0000, y esta sería la primera línea de instrucción. Cada línea de instrucción se introduce consecutivamente con la tecla Enter ¿. Para finalizar un programa, pulsaremos dos veces a la tecla NOP y aparecerá en pantalla la última dirección introducida seguida del texto EP, que significa fin de programa (End of Program). Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 3 de 21 Curso Virtual de Electricidad 2º) Iniciación a la Programación del Lenguaje de Contactos. Representación Esquema Eléctrico, Lenguaje de Contactos (KOP) y Listas de Instrucciones (L.I.), Simbología y Función Asociada. Para realizar un programa en un autómata, es necesario conocer el esquema eléctrico equivalente o que representa la función que debe de realizar el autómata, representarlo en lenguaje de contactos y este a su vez en listas de instrucciones, así como si dicho procedimiento tiene representación simbólica y función matemática asociada. Para clarificar este procedimiento, vamos a usar un ejemplo sencillo: Dado el siguiente circuito eléctrico, compuesto de una fuente de alimentación, un interruptor y una lámpara. S1 24 V V1 L Se considera el interruptor abierto como un estado lógico bajo (L) o cero (0), y el interruptor cerrado como un estado lógico alto (H) o uno (1). Igualmente, consideramos que si la lámpara está apagada está en estado lógico bajo (L) o cero (0), y si está encendida como estado lógico alto (H) o uno (1). La tabla de posibilidades o tabla de verdad del circuito será: Interruptor = Equivalente a la Entrada. Lámpara = Equivalente a la Salida. 0 0 1 1 La función matemática asociada es: S=E Significa que la Salida “S”, tiene el mismo estado lógico que la Entrada “E”. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 4 de 21 Curso Virtual de Electricidad Si pasamos este esquema eléctrico a una representación en lenguaje de contactos, denominado esquema de contactos o KOP, seria la siguiente: En donde: Las líneas verticales de los extremos representa la diferencia de potencia, que en este caso es de +24 Voltios en C.C. El interruptor es simbolizado por el contacto S1, y representa la entrada I0.01. La lámpara es simbolizada por la bobina L1, y representa la salida O0.01. Dado que la entrada y la salida son Normalmente Abiertas los símbolos anteriores son los correctos, y en caso de ser alguno Normalmente Cerrado, se representaría con una línea oblicua en su interior. A la representación en una línea del conjunto de entradas y salidas, se le denomina segmento. Si queremos pasar de una representación en Esquema de contactos a una en Listas de Instrucciones (que es el programa que introduciremos en el Autómata), debemos de conocer la programación, que en este caso es: L I0.01 = O0.01 Y significa, la primera línea (L I0.01) carga el estado de la entrada 1, y la segunda línea (= O0.01) lo transfiere a la salida 1. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 5 de 21 Curso Virtual de Electricidad 3º Relaciones de Entrada y Salida. Comparativas y Aplicaciones. Dado que las entradas o contactos pueden ser Normalmente Abiertos o Normalmente Cerrados, al igual que las salidas pueden ser Normalmente Abiertas o Normalmente Cerradas, tenemos cuatro posibilidades o cuatro formas de representar las relaciones Entrada / Salida. - Entrada Normalmente Abierta (NA) y Salida Normalmente Abierta (NA). - Entrada Normalmente Cerrada (NC) y Salida Normalmente Abierta (NA). - Entrada Normalmente Abierta (NA) y Salida Normalmente Cerrada (NC). - Entrada Normalmente Cerrada (NC) y Salida Normalmente Cerrada (NC). Entrada Normalmente Abierta (NA) y Salida Normalmente Abierta (NA). El esquema de contactos que representaría un segmento con estas características, sería el siguiente: La Tabla Lógica, Función Matemática y Símbolo asociado sería el siguiente: Entrada Salida 0 0 1 1 S1 = E1 La lista de Instrucciones a introducir en el Autómata es la siguiente: Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 = O0.01 Transferirlo a la Salida O0.01 Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 6 de 21 Curso Virtual de Electricidad Entrada Normalmente Cerrada (NC) y Salida Normalmente Abierta (NA). El esquema de contactos que representaría un segmento con estas características, sería el siguiente: La Tabla Lógica, Función Matemática y Simbolo asociado sería el siguiente: Entrada Salida 0 1 1 0 S2 = E2 La lista de Instrucciones a introducir en el Autómata es la siguiente: Dirección Código S0000 LN I0.02 Leer el estado Inverso de la Entrada I0.02 S0001 = O0.02 Transferirlo a la Salida O0.02 Operando Significado Entrada Normalmente Abierta (NA) y Salida Normalmente Cerrada (NC). El esquema de contactos que representaría un segmento con estas características, sería el siguiente: Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 7 de 21 Curso Virtual de Electricidad La Tabla Lógica, Función Matemática y Símbolo asociado sería el siguiente: Entrada Salida 0 1 1 0 S3 = E3 La lista de Instrucciones a introducir en el Autómata es la siguiente: Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.03 Leer el estado de la Entrada I0.03 S0001 =N O0.03 Transferir el Inverso a la Salida O0.03 Entrada Normalmente Cerrada (NC) y Salida Normalmente Cerrada (NC). El esquema de contactos que representaría un segmento con estas características, sería el siguiente: La Tabla Lógica, Función Matemática y Símbolo asociado sería el siguiente: Entrada Salida 0 0 1 1 S4 = E4 La lista de Instrucciones a introducir en el Autómata es la siguiente: Dirección Código Operando Significado S0000 LN I0.04 Leer el estado Inverso de la Entrada I0.04 S0001 =N O0.04 Transferir el Inerso a la Salida O0.04 Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 8 de 21 Curso Virtual de Electricidad Comparativas de estas puertas: Aunque los resultados obtenidos en el primer y cuarto caso, así como en el segundo y tercero, son iguales no son equivalentes. Esto es debido a que la simbología en el lenguaje de contactos ha variado y en consecuencia la lista de instrucciones también. Aplicaciones. Dado que muchos de los sensores industriales se fabrican con la posibilidad de contacto abierto y/o cerrado según se detecte un cambio físico (temperatura, presión, masa, posición, etc.), nos permitirá introducir en el esquema de contacto (KOP) una entrada o contacto Normalmente Cerrado o Abierto según convenga, y de igual manera transferir una salida Normalmente Abierta o Cerrada según el diseño de la estructura del esquema eléctrico. Una de las aplicaciones más directas, es usarlas como puertas lógicas Inversoras (para el caso 2º y 3º), y como puertas lógicas Drivers, Buffers o Separadoras de Línea (para el caso 1º y 4º). La representación en esquema eléctrico para ambas posibilidades: Driver Inversor Programa en Conjunto con las cuatro posibilidades. Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 = O0.01 Transferirlo a la Salida O0.01 S0002 LN I0.02 Leer el estado Inverso de la Entrada I0.02 S0003 = O0.02 Transferirlo a la Salida O0.02 S0004 L I0.03 Leer el estado de la Entrada I0.03 S0005 =N O0.03 Transferir el Inverso a la Salida O0.03 S0006 LN I0.04 Leer el estado Inverso de la Entrada I0.04 S0007 =N O0.04 Transferir el Inverso a la Salida O0.04 S0008 EP Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Fin de Programa. Página 9 de 21 Curso Virtual de Electricidad 4º) Puertas Lógicas. Las puertas lógicas, se constituyen como un conjunto de condiciones que deben de cumplirse en las entradas para obtener un resultado en la/s salida/s. Las puertas más habituales son las siguientes: - Puerta AND. Condición Y o Multiplicadora. - Puerta NAND. Condición NO Y o Multiplicadora Negada. - Puerta OR. Condición O u Sumadora. - Puerta NOR. Condición NO O u Sumadora Negada. - Puerta EXOR u OR Exclusiva. Condición Conmutada. - Puerta NEXOR u NOR Exclusiva. Condición Conmutada Negada. Estas puertas lógicas no sólo tienen carácter electrónico, sino también eléctrico, ya que podemos configurar una serie de contactos con unas determinadas condiciones de entrada para obtener una salida. Los contactos de entrada no tienen porque ser mecánicos, también pueden ser electromecánicos (Relés), Sensores de Posicionamiento Lineal (Finales de Carrera), Sensores de Posicionamiento Angular (Encoders), Sensores de Presión (Presostatos), Sensores de Temperatura (Termostatos), Sensores de Luminosidad (LDR, Fotodiodos, etc.) La puertas lógicas pueden tener dos o más entradas, y según estas se establece un número de combinaciones (que se muestran en tablas) y estableciéndose el estado cero (0) como bajo y el estado uno (1) como alto. El número de combinaciones sigue la ecuación: X = 2 Nº Entradas. “Combinaciones = 2 elevado al número de entradas.” Ø Para el caso de una puerta con 2 entradas tendremos 4 posibilidades. Ø Para el caso de una puerta con 3 entradas tendremos 8 posibilidades. Ø Para el caso de una puerta con 4 entradas tendremos 16 posibilidades. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 10 de 21 Curso Virtual de Electricidad Puerta AND. Condición Y o Multiplicadora. Una puerta AND se basa en contactos en serie, por ello se le denomina multiplicadora, ya que para que exista salida los contactos deben permanecer cerrados simultáneamente. Presenta las siguientes características. Esquema Eléctrico Tabla Lógica, Función Matemática y Símbolo A B Salida 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 S=AxB Esquema de Contactos Listas de Intrucciones Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 A I0.02 Y el estado de la Entrada I0.02 S0002 = O0.03 Transferirlo a la Salida O0.03 S0003 EP Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Fin de Programa. Página 11 de 21 Curso Virtual de Electricidad Puerta NAND. Condición NO Y o Multiplicadora Negada. Una puerta NAND es el Inverso a la puerta AND. Se basa en contactos en serie y estos a su vez en paralelo con la carga, estableciéndose un estado lógico bajo cuando los contactos están cerrados simultáneamente. Presenta las siguientes características. Esquema Eléctrico R A S B Tabla Lógica, Función Matemática y Símbolo A B Salida 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 S=AxB Esquema de Contactos Listas de Intrucciones Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 A I0.02 Y el estado de la Entrada I0.02 S0002 =N O0.02 Transferir el Inverso a la Salida O0.02 S0003 EP Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Fin de Programa. Página 12 de 21 Curso Virtual de Electricidad Puerta OR. Condición O u Sumadora. Una puerta OR se basa en contactos en paralelo, por ello se le denomina sumadora, ya que para que exista salida es suficiente que algún contacto permanezca cerrado. Presenta las siguientes características. Esquema Eléctrico Tabla Lógica, Función Matemática y Símbolo A B Salida 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 S=A+B Esquema de Contactos Listas de Intrucciones Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 O I0.02 O el estado de la Entrada I0.02 S0002 = O0.03 Transferirlo a la Salida O0.03 S0003 EP Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Fin de Programa. Página 13 de 21 Curso Virtual de Electricidad Puerta NOR. Condición NO O u Sumadora Negada. Una puerta NOR es el Inverso de la puerta OR. Se basa en contactos en paralelos y estos a su vez en paralelo con la carga, estableciéndose un estado lógico alto cuando algún contacto permanezca cerrado. Presenta las siguientes características. Esquema Eléctrico R A B S Tabla Lógica, Función Matemática y Símbolo A B Salida 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 S=A+B Esquema de Contactos Listas de Intrucciones Dirección Código S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 O I0.02 O el estado de la Entrada I0.02 S0002 =N O0.02 Transferir el Inverso a la Salida O0.02 S0003 EP Operando Significado Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Fin de Programa. Página 14 de 21 Curso Virtual de Electricidad Puerta EXOR u O Exclusiva. Condición Conmutada. Una puerta EXOR se basa en contactos conmutados, por ello se le denomina O Exclusiva o condición conmutada, ya que para que exista salida es necesario que los contactos mantengan estados diferentes. Presenta las siguientes características. R Esquema Eléctrico A S B Tabla Lógica, Función Matemática y Símbolo A B Salida 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 S=AxB + AxB Esquema de Contactos Listas de Intrucciones Dirección Código S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 XO I0.02 O el estado de la Entrada I0.02, pero no a la vez. S0002 = O0.03 Transferirlo a la Salida O0.03 S0003 EP Operando Significado Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Fin de Programa. Página 15 de 21 Curso Virtual de Electricidad Puerta NEXOR u NOR Exclusiva. Condición Conmutada Negada. Una puerta NEXOR es el Inverso de la puerta EXOR. Se basa en contactos conmutados y en serie, por ello se le denomina NOR Exclusiva o condición conmutada negada, ya que para que exista salida es necesario que los contactos mantengan estados iguales. Presenta las siguientes características. Esquema Eléctrico Tabla Lógica, Función Matemática y Símbolo A B Salida 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 S=AxB + AxB Esquema de Contactos Listas de Intrucciones Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 XO I0.02 O el estado de la Entrada I0.02, pero no a la vez. S0003 =N O0.02 Transferir el Inverso a la Salida O0.0 S0004 EP Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Fin de Programa. Página 16 de 21 Curso Virtual de Electricidad 5º.Ejemplos y Aplicaciones. Como ejemplo y aplicación, se van a realizar los siguientes ejercicios. Ejercicio 1º Esquema de Contactos Función Matemática O0.02 = I0.01 * I0.03 * I0.05 Simbología Lista de Instrucciones Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 AN I0.03 Y el estado Inverso de la Entrada I0.03 S0002 A I0.05 Y el estado de la Entrada I0.05 S0003 = O0.02 Transferirlo a la Salida O0.02 S0004 EP Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Fin de Programa. Página 17 de 21 Curso Virtual de Electricidad Ejercicio 2º Esquema de Contactos Función Matemática O0.02 = O0.04= (I0.01 + I0.02) * I0.03 Simbología Lista de Intrucciones Dirección Código Operando Significado S0000 LN I0.01 Leer el estado Inverso de la Entrada I0.01 S0001 O I0.02 O el estado de la Entrada I0.02 S0002 A I0.03 Y el estado de la Entrada I0.03 S0003 = O0.02 Transferirlo a la Salida O0.02 S0004 =N O0.04 Transferir el estado Inverso a la Salida O0.04 S0005 EP Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Fin de Programa. Página 18 de 21 Curso Virtual de Electricidad 6º Prioridades en las Puertas Lógicas. En un mismo segmento, si tenemos puertas OR y AND se establece que tienen prioridad las puertas OR antes que las AND. En sí “en una ecuación lógica, siempre se debe de efectuar la función OR o Sumas, antes que la función Y o multiplicación”. Como ejemplo, se va a realizar el programa para el siguiente segmento. Esquema de Contactos Función Matemática O0.02 = (I0.02 + I0.03) * I0.01 * I0.04 Simbología Lista de Instrucciones Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.02 Leer el estado de la Entrada I0.02 S0001 O I0.03 O el estado de la Entrada I0.03 S0002 A I0.01 Y el estado de la Entrada I0.01 S0003 AN I0.04 Y el estado Inverso de la Entrada I0.04 S0004 = O0.02 Transferirlo a la Salida O0.02 S0005 EP Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Fin de Programa. Página 19 de 21 Curso Virtual de Electricidad 7º Ejercicios Alternativos (ampliación). Ejercicio 4 Dado el siguiente Esquema de Contactos, obtener la solución matemática, circuito mediante simbología lógica y lista de instrucciones. Ejercicio 5 Dado el siguiente Esquema de Contactos, obtener la solución matemática, circuito mediante simbología lógica y lista de instrucciones. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 20 de 21 Curso Virtual de Electricidad Solución Ejercicio 4 Lista de Instrucciones Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.05 Leer el estado de la Entrada I0.05 S0001 O I0.06 O el estado de la Entrada I0.06 S0002 AN I0.03 Y el estado Inverso de la Entrada I0.03 S0003 AN I0.02 Y el estado Inverso de la Entrada I0.02 S0004 = O0.07 Transferirlo a la Salida O0.07 S0005 AN I0.01 Y el estado Inverso de la Entrada I0.01 S0006 =N O0.02 Transferir el Inverso a la Salida O0.02 S0007 EP Fin de Programa. Solución Ejercicio 5 Lista de Instrucciones Dirección Código Operando S0000 L I0.03 Leer el estado de la Entrada I0.05 S0001 ON I0.07 O el estado Inverso de la Entrada I0.07 S0002 O I0.04 O el estado de la Entrada I0.04 S0003 A I0.01 Y el estado de la Entrada I0.01 S0004 A I0.02 Y el estado de la Entrada I0.02 S0005 AN I0.05 Y el estado Inverso de la Entrada I0.05 S0006 = O0.01 Transferirlo a la Salida O0.01 S0007 AN I0.06 Y el estado Inverso de la Entrada I0.06 S0008 = O0.02 Transferirlo a la Salida O0.02 S0009 L I0.08 Leer la entrada I0.08 (otro segmento) S0010 A I0.09 Y el estado de la Entrada I0.09 S0011 =N O0.03 Transferir el Inverso a la Salida O0.03 S0012 EP Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Significado Fin de Programa. Página 21 de 21 Curso Virtual de Electricidad Prácticas Autómatas II 1º) Funciones Temporales: Temporizador, Contador, PAP y Bits de Sistema. 1) Descripción general de las funciones temporales. 2) Temporizador. 3) Contadores. 4) Paso a Paso. 5) Bits de Sistema. 6) Forzado de Bits. Funciones Temporales: Temporizador, Contador, PAP y Bits de Sistema. Forzado de Bits 1º Descripción general de las funciones temporales. Una de las características principales de cualquier autómata, es la capacidad de trabajar en procesos donde se requiera el uso del tiempo, bien de manera discreta o continua / cíclica. Para ello dispone de un número de funciones temporales, así como de un gran número de estas, dependiendo del modelo del autómata que usemos. Las funciones temporales más habituales son: Ø Temporizadores. Ø Contadores. Ø Paso a Paso (PAP). Ø Bits de Sistema. Ø Forzado de Bits Los Temporizadores, permiten retrasar una función específica. Los Contadores, sirven para realizar conteos de eventos, bien de manera ascendente o de manera descendente e independientemente. Los Paso a Paso, son utilizados en procesos de conteo ascendente y descendente para un mismo contador. Los Bits de Sistema, concretamente los de uso temporal, son un conjunto de osciladores a una frecuencia exacta y específica. Estos elementos comparten una simbología, en la que indicamos el tipo de función que se realiza, así como el parámetro temporal asociado. Los Forzados de Bits, se usan cuando queremos mantener activa / desactiva una salida que generalmente venga controlada por una función temporal. Concretamente se usan con Contadores. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 1 de 15 Curso Virtual de Electricidad 2º Temporizadores Como se ha dicho, un “Temporizador permite retrasar una función específica”, esto es, dada la activación / desactivación de una entrada / salida se realiza una nueva salida / entrada con una diferencia de tiempo. Sirva de ejemplo, si activamos una entrada (I0.01), esta no activará su salida asociada (O0.01) hasta que no pase el tiempo que tengamos configurado para un determinado temporizador. El TSX-317 contiene 32 Temporizadores independientes, desde el T00 al T31. Si por causa errónea y durante la programación, indicamos un temporizador fuera del rango, ej. T36, el autómata responde con un mensaje de error. Podemos indicar Ti = T00 ... T31. El valor de la temporización, se consigue mediante dos parámetros que debemos de configurar para cada temporizador, ya que estos son independientes. Estos parámetros son TIME BASE (TiB) y TIME PRESET (TiP). TIME BASE (TiB) Permite definir la unidad de medida temporal. Esta puede ser de 10 milisegundos (10 mS), 100 milisegundos (100 mS), 1 segundo (1000 mS) y 1 minuto (60 S). Para acceder a esta configuración realizamos la siguiente secuencia, desde el menú principal: CNF ¿ TiB. ¿ y pulsando sucesivamente la tecla NOP, elegiremos el valor deseado o base de tiempo. Con las teclas de flechas (↑ y ↓) escogeremos el temporizador (T00 a T31) al que asignamos la base temporal. Es decir, T00 puede estar definido en segundos, T01 en milisegundos, T02 en minutos, etc. TIME PRESET (TiP). Este es un valor parametrable entre 0001 y 9999. Permite indicar el número de unidades que se va a temporizar, con respecto a la unidad de medida temporal. Es decir, si TiP = 0015 y TiB = 1 Segundo, el temporizador asignado retrasará la acción en 15 segundos, con una precisión de 1 Segundo. Si TiP = 0020 y TiB = 100 mS, el temporizador asignado retrasará la acción en 2 segundos, con una precisión de 100 milisegundos. Para acceder a Time Preset, debemos de realizar la siguiente secuencia desde el menú principal: CNF ¿ TiP. ¿ y pulsando la tecla NOP activaremos el cursor, para indicar el valor del parámetro o número de unidades que vamos a signar a un temporizador. Con las teclas de flechas (↑ y ↓) escogeremos el temporizador (T00 a T31) al que asignamos el valor del parámetro temporal. Nota: Durante la programación accedemos a los temporizadores mediante la tecla TMR, asociada en el teclado con el número 4. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 2 de 15 Curso Virtual de Electricidad Veamos uno ejemplos sencillos del uso de un temporizador. Temporizador con retardo a la conexión Para ello, queremos que cuando activemos la entrada I0.01, la salida O0.01 se active a los 7 segundos, con una precisión de 100 milisegundos. El Esquema de Contactos sería el siguiente La Lista de Instrucciones es: Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01. S0001 = T01 Asignarlo y Lanzar el Temporizador T01 S0002 L T01 Cargar el Temporizador T01 S0003 = O0.01 Transferirlo a la Salida O0.01 S0004 EP Fin de Programa. Modificación de Time Base y Time Preset. Desde el menú principal: Para configurar el Time Base TiB CNF ¿ TiB. ¿ y con las teclas ↑ y ↓ elegimos el temporizador T01, y con la tecla NOP seleccionamos la base de tiempos de 100 mS e ¿ para aceptar. Salimos de esta opción con Quit (tecla 0), y nuevamente volvemos al menú principal. Para configurar el Time Preset TiP CNF ¿ TiP. ¿ y con las teclas ↑ y ↓ elegimos el temporizador T01, y con la tecla NOP modificamos el valor existente e introducimos el valor 0070 e ¿ para aceptar. Salimos de esta opción con Quit (tecla 0), y nuevamente volvemos al menú principal. Podemos modificar el mismo programa para distintas Bases de Tiempo (Time Base) y diferentes valores de Parámetros (Time Preset). Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 3 de 15 Curso Virtual de Electricidad Temporizador con retardo a la conexión y a la desconexión Otro ejemplo a realizar sería que al activarse la entrada I0.01, una salida O0.01 se active a los 10 segundos y se desactive la salida O0.02 simultáneamente, con una precisión de 1 segundo. Esquema de Contactos La Lista de Instrucciones es: Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 = T01 Asignarlo y Lanzar el Temporizador T01 S0002 L T01 Cargar el Temporizador T01 S0003 = O0.01 Transferirlo a la Salida O0.01 S0004 LN T01 S0005 = O0.02 S0006 EP Cargar el estado Inverso Temporizador T01 Transferirlo a la Salida O0.02 Fin de Programa. Time Base y Time Preset. Para configurar el Time Base TiB CNF ¿ TiB. ¿ y con las teclas ↑ y ↓ elegimos el temporizador T01, y con la tecla NOP seleccionamos la base de tiempos de 1 s e ¿ para aceptar. Salimos de esta opción con Quit (tecla 0), y nuevamente volvemos al menú principal. Para configurar el Time Preset TiP CNF ¿ TiP. ¿ y con las teclas ↑ y ↓ elegimos el temporizador T01, y con la tecla NOP modificamos el valor existente e introducimos el valor 0070 e ¿ para aceptar. Salimos de esta opción con Quit (tecla 0), y nuevamente volvemos al menú principal. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 4 de 15 Curso Virtual de Electricidad 3º Contadores Los contadores son aplicados en procesos donde se requiera contar el número de veces que un procedimiento o evento se ha cumplido, bien de forma ascendente o de forma descendente. El TSX-317 tiene 16 contadores independientes, enumerados desde C00 a C15. Un valor fuera de este rango, el autómata no lo admite. Otros modelos superiores, se caracterizan precisamente por disponer de un número mayor de contadores. Al ser independientes, cada contador lo defino para un conteo ascendente [CU] (Counter Up) o descendente [CD] (Counter Down), pero no a la vez. Si requerimos un contador que sea ascendente / descendente usamos un Paso a Paso. Cada contador permite un valor de preselección (CiP), comprendido de 0000 a 9999, el cual se define en el modo de configuración CNF ¿ CiP. ¿. y con las teclas ↑ y ↓ elegimos el contador (desde C00 a C15) y el valor máximo de conteo asociado al mismo. Este valor CiP, también se le denomina “ancho de contador”, y aunque el valor máximo de un contador sea 9999, lo más habitual es que dado un determinado valor XXXX, el contador se resetee y vuelva al valor 0000. A modo de ejemplo, si requerimos que el contador C01 tenga un máximo de 15 unidades, debemos de indicar un CiP = 0016, ya que cuando se alcance dicho valor, automáticamente se asignará como el valor 0000, reseteando al mismo. Durante la evolución de un contador, y dentro del ancho del mismo, se permite alcanzar distintos valores Kxxxx, donde asignaremos la llamada a un proceso, es decir, se podrán activar diferentes salidas o realizar procedimientos diversos. Un ejemplo básico de uso de un contador es el siguiente: Esquema de Contactos Donde definimos el contador C01 como ascendente, y por cada impulso de I0.01 este evolucionará hasta alcanzar el valor K=0006 y activando la salida O0.01. El valor Reset no se ha definido, por tanto, este debe ser un valor mayor a 0006 y que será concretamente el “ancho del contador”. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 5 de 15 Curso Virtual de Electricidad La Lista de Instrucciones es: Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 CU C01 Definimos el Contador C01 como Ascendente S0002 L C01 K0006 S0003 = O0.01 S0004 EP Cargar C01 y para K=0006 Se transfiere a la Salida O0.01 Fin de Programa. Queda definir el ancho del contador, que en este caso lo vamos a estimar en un valor CiP = 0007, de forma que cuando se alcance este valor automáticamente se resetee y tome el nuevo valor 0000, estableciéndose un proceso cíclico. Para ello, desde el menú principal pulsamos la tecla de configuración CNF ¿ CiP. ¿ y mediante las teclas de ↑ y ↓ nos posicionaremos sobre el contador C01, y asignaremos el valor 0007 e ¿. Salimos de esta opción con Quit (tecla 0), y nuevamente volvemos al menú principal. Nota: Durante la programación accedemos a los contadores mediante la tecla CNT, asociada en el teclado con el número 1. Para elegir si el contador es Ascendente (CU) pulsamos la tecla “A”, y si es descendente (CD) la tecla “O”. Para entender mejor el uso de los contadores, se va a realizar el siguiente ejercicio. Ejercicio de Contadores Se pretende realizar un contador ascendente C01, tal que por cada impulso de la entrada I0.01, para los valores K=0000 se active la salida O0.01, para K=0002 se active la salida O0.02, para K=0005 se active la salida O0.03, y para K=0007 se active la salida O0.04, reseteándose para el siguiente impulso. Para ello, debemos de plantear el Esquema de Contactos, y posteriormente transcribirlo a lista de instrucciones, introducir el programa y finalmente configurar el ancho del contador C01. Podemos visualizar el estado de este contador, durante la evolución de un programa, mediante la tecla de ADJ ¿ (Ajuste o Reglaje) desde el menú principal e indicando que la variable a mostrar es el contador C01. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 6 de 15 Curso Virtual de Electricidad Esquema de Contactos La Lista de Instrucciones es: Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 CU C01 Definimos el Contador C01 como Ascendente S0002 L C01 K0000 S0003 = O0.01 S0004 L C01 S0005 = O0.02 S0006 L C01 S0007 = O0.03 S0008 L C01 S0009 = O0.04 S0010 EP Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Cargar C01 y para K=0000 Se transfiere a la Salida O0.01 K0002 Cargar C01 y para K=0002 Se transfiere a la Salida O0.02 K0005 Cargar C01 y para K=0005 Se transfiere a la Salida O0.03 K0007 Cargar C01 y para K=0007 Se transfiere a la Salida O0.04 Fin de Programa. Página 7 de 15 Curso Virtual de Electricidad 4º Paso a Paso Los Paso a Paso funcionan de manera similar a los Contadores, con la ventaja que estos pueden realizar conteos ascendentes /descendentes para un mismo contador. El Paso a Paso, permiten encadenar una serie de tareas, denominadas Paso, en un orden determinado. Un solo Paso pude estar activo, y a cada Paso se le pude asignar una o varias acciones (Como establecer una salida y a la vez lanzar un temporizador, etc.) El TSX-317 tiene 8 “Paso a Paso” numerados del 0 al 7, cada uno con 256 pasos [del 000 al 255] y se nombran como SCx,ijk, donde ijk = número del paso asociado al Paso a Paso SCx. Dado que un Paso a Paso es una “ampliación de un contador”, permite conteos Ascendentes (CU), y conteos descendentes (CD) que deben ser diferenciados desde los impulsos recibidos por entradas diferentes. Para resetear un Paso a Paso, se usa un SET que permite posicionar el Paso a Paso en una posición determinada, no teniendo que ser el valor 0000 sino pudiendo ser un valor diferente xxxx. En cuanto a la simbología en el Esquema de Contactos es similar a la del Contador, pero hay que indicar que impulso o entrada está utilizada para conteos ascendentes, cual para descendentes y cual para resetear o posicionar el Paso a Paso en una posición determinada. Por ejemplo: Se muestra el símbolo para el Paso a Paso SC01, donde la entrada I0.01 se usa para conteos ascendentes (CU), la entrada I0.02 para conteos descendente (CD) y la entrada I0.03 para posicionar el Paso a Paso SC01 en la posición 000, que puede valer de Reset. Para entender la aplicación del Paso a Paso, se muestra un ejemplo donde para la posición 000, se activa la salida O0.01 y que nos indicará que se ha producido un Reset. Cuando el Paso a Paso SC1 pase por la posición 002 se activará la salida O0.03 y cuando pase por la posición 005 se activará la salida O0.05. Nota: Durante la programación accedemos al Paso a Paso mediante la tecla SC/, asociada en el teclado con el número 2. Para elegir si el conteo es Ascendente (CU) pulsamos la tecla “A”, y si es descendente (CD) la tecla “O”. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 8 de 15 Curso Virtual de Electricidad Ejemplo de Aplicación de un Paso a Paso Se define el Paso a Paso SC1 con las siguientes características: I0.01 realiza conteos ascendentes. I0.02 realiza conteos descendentes. I0.03 posiciona en 000 y activa la salida O0.01. En la posición 002 se activa la salida O0.03. En la posición 005 se activa la salida O0.05. Para ello, debemos de plantear el Esquema de Contactos, y posteriormente transcribirlo a lista de instrucciones e introducir el programa. No es necesaria ninguna configuración en cuanto al ancho del conteo, ya que al los Paso a Paso tienen la posibilidad de posicionamiento en un paso determinado (SET). Podemos visualizar el estado de este Paso a Paso, durante la evolución de un programa, mediante la tecla de ADJ ¿ (Ajuste o Reglaje) desde el menú principal e indicando que la variable a mostrar es el contador SC1. Esquema de Contactos Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 9 de 15 Curso Virtual de Electricidad La Lista de Instrucciones es: Dirección Código Operando Significado S0000 L I0.01 Leer el estado de la Entrada I0.01 S0001 CU SC1 Definimos el PaP SC1 como Ascendente S0002 L I0.02 Leer el estado de la Entrada I0.02. S0003 CD SC1 Definimos el PaP SC1 como Descendente S0004 L I0.03 Leer el estado de la Entrada I0.03 S0005 S SC1,000 Posicionamos el PaP SC1 en 000 “ reset” S0006 L SC1,000 Se carga la posición 000 del PaP SC1 S0007 = S0008 L S0009 = S0010 L S0011 = S0012 EP O0.01 Se transfiere a la Salida O0.01 SC1,002 Se carga la posición 002 del PaP SC1 O0.03 Se transfiere a la Salida O0.03 SC1,005 Se carga la posición 005 del PaP SC1 O0.05 Se transfiere a la Salida O0.05 Fin de Programa. Comprobaremos que cada vez que activemos la entrada I0.01, el Paso a Paso SC1 evolucionará de forma ascendente (hasta un valor máximo de 255), y cada vez que activemos la entrada I0.02 lo hará de forma descendente. Sea cual sea la posición del Paso a Paso, cada vez que activemos la entrada I0.03 se posicionará en la posición 000. Si en esta posición activamos la entrada I0.02 de conteo descendente, nos posicionaremos en la posición 255, luego 254 y así sucesivamente. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 10 de 15 Curso Virtual de Electricidad 5º Bits de Sistema (Temporales) Los Bits de Sistema, concretamente los de uso temporal, son un conjunto de osciladores locales a una frecuencia exacta y específica. Estos son: SY05 → Impulso de Reloj cada décima de segundo. SY06 → Impulso de Reloj cada segundo. SY07 → Impulso de Reloj cada minuto. La simbología para estos Bits de Sistema es la misma que para un contacto o entrada, salvo indicar el tipo de Bits de Sistema que se trata. Estos se usan habitualmente en Contadores y Paso a Paso. Nota: Durante la programación accedemos a los Bits de Sistema mediante la tecla SY/S, asociada en el teclado con el número 5. Como ejemplos de aplicación usaremos el SY06 para activar la salida O0.01 cada segundo y el SY07 para activar la salida O0.03 cada minuto. Y un segundo ejemplo lo usaremos con un contador (oruga). Ejemplo Bits de Sistema con Salidas a 1 Segundo y 1 Minuto. Esquema de Contactos La Lista de Instrucciones es: Dirección Código Operando Significado S0000 L SY06 Leer el estado del Oscilador SY06 S0001 = O0.01 Transferirlo a la Salida O0.01 S0002 L SY07 Leer el estado del Oscilador SY07 S0003 = O0.03 Transferirlo a la Salida O0.03 S0004 EP Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Fin de Programa. Página 11 de 15 Curso Virtual de Electricidad Ejemplo Bits de Sistema con Contador (Oruga). Se pretende realizar un encendido consecutivo de las salidas O0.01, O0.02, O0.03 y O0.04, con un intervalo de 1 segundo. El proceso debe ser cíclico. Esquema de Contactos La Lista de Instrucciones es: Dirección Código Operando Significado S0000 L SY06 S0001 CU C01 Definimos el Contador C01 como Ascendente S0002 L C01 K0001 S0003 = O0.01 S0004 L C01 S0005 = O0.02 S0006 L C01 S0007 = O0.03 S0008 L C01 S0009 = O0.04 S0010 EP Leer el estado del Oscilador SY06 Cargar C01 y para K=0001 Se transfiere a la Salida O0.01 K0002 Cargar C01 y para K=0002 Se transfiere a la Salida O0.02 K0003 Cargar C01 y para K=0003 Se transfiere a la Salida O0.03 K0004 Cargar C01 y para K=0004 Se transfiere a la Salida O0.04 Fin de Programa. El valor CiP para C01 debe ser de 0005 unidades, para ser cíclico. Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 12 de 15 Curso Virtual de Electricidad 6º Forzado de Bits El forzado de Bits es una utilidad a la hora de establecer que una salida permanezca activa o desactiva, durante un intervalo de tiempo. Para ello hacemos uso de contadores y de las instrucciones SET (salida habilitada) o RESET (salida deshabilitada). Por ejemplo: S O0.01 Habilita la salida O0.01, y no quedará deshabilitada hasta R O0.01 Deshabilita la salida O0.01. Como ejemplo de aplicación, lo usaremos para simular el funcionamiento de dos Semáforos, con intervalos de tiempos diferentes para los discos Verdes y Rojos de cada uno. Control de dos Semáforos, uno en calle principal y el otro en calle secundaria. Dado dos Semáforos, uno en una calle principal y otro en una secundaria, Semáforo 1 y Semáforo 2 respectivamente. El ciclo se repite cada minuto, con el fin de agilizar los tiempos en el programa. Se establecen márgenes de seguridad, y por tanto los semáforos rojos tienen prioridad temporal frente a los semáforos en estado verde. Cuando un semáforo está en verde, el peatón podrá pasar por el paso de cebra del semáforo contiguo y viceversa. Para el Semáforo 1, el tiempo de amarillo es 5 segundos y para el Semáforo 2 es de 4 segundos. Según la siguiente tabla de tiempos y actuación: Tiempos Segundos Semáforo 1 Semáforo 2 00 a 01 Rojo Rojo 01 a 30 Verde Rojo 30 a 35 Amarillo Rojo 35 a 40 Rojo Rojo 40 a 55 Rojo Verde 55 a 59 Rojo Amarillo 59 a 60 Rojo Rojo Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 13 de 15 Curso Virtual de Electricidad Veamos estos tiempos según una línea temporal de un minuto. Se representa el estado de cada semáforo. Semáforo 1. Calle Principal. 00 01 30 35 40 55 59 60 Semáforo 2. Calle Secundaria. Aclaración para la lista de instrucciones del programa. El código de instrucción S O0.01, significa SET o establecer encendido de la salida 1. El código de instrucción R O0.01, significa RESET o apagar la salida 1. Lista de Instrucciones para un minuto. Contador C00 con valor CiP=60 pasos. CÓDIGO L CU L R S L R S L R S L R S L R S L R S OPERANDO DESCRICIÓN SY06 C00 C00 K0001 O0.03 O0.01 C00 K0030 O0.01 O0.02 C00 K0035 O0.02 O0.03 C00 K0040 O0.06 O0.04 C00 K0055 O0.04 O0.05 C00 K0059 O0.05 O0.06 Cargamos Oscilador a 1 segundo. Se asigna al Contador C00. En la posición 1. Apaga Rojo Semáforo 1. Enciende Verde Semáforo 1. En la posición 30. Apaga Verde Semáforo 1. Enciende Amarillo Semáforo 1. En la posición 35. Apaga Amarillo Semáforo 1. Enciende Rojo Semáforo 1. En la posición 40. Apaga Rojo Semáforo 2. Enciende Verde Semáforo 2. En la posición 55. Apaga Verde Semáforo 2. Enciende Amarillo Semáforo 2. En la posición 59. Apaga Amarillo Semáforo 2. Enciende Rojo Semáforo 2. EP Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 14 de 15 Curso Virtual de Electricidad Esquema de Contactos Jornada Presencial 10 Septiembre 2005. Página 15 de 15
