INTRODUCCIN

PROGRAMACIN A LOS PLCs

PROGRAMACIN A LOS PLC

INTRODUCCIN

El Controlador Lgico Programable (PLC por sus siglas en ingls), es un dispositivo que nos permite hacer ms flexibles las tareas de control, en particular para el control de sistemas neumticos, de motores puesto que se pueden manejar algunas variables con mayor facilidad que la que sera con los dispositivos de control tradicional as como una simplificacin con el alambrado del circuito de control. Una de las principales ventajas que se tienen con la introduccin de los PLCs es, por una parte, la eliminacin de los relevadores de retardo de tiempo utilizados para la lgica de control tradicional y por otra parte el poder resolver los problemas de mayor complejidad los cuales requieren mayor precisin.

Fig. 1 Elementos escenciales del PLC

Segn el problema tcnico que se tenga que resolver con el PLC la configuracin de este puede ser ms o menos compleja. Independientemente del grado de complejidad de la aplicacin, el equipo consta de los componentes esenciales mostrados en la Figura 1.

Fig. 2 Conceptualizacin del PLC

La Figura 2 muestra una conceptualizacin del PLC. Como se aprecia consta de n entradas y m salidas, donde m y n dependen del modelo y de la marca del PLC. Adems contienen:

banderas, para tomar acciones en base al estado de ellas

contadores, para ejecutar eventos que se repiten

temporizadores, para determinar la duracin de los eventos

A las banderas, contadores y temporizadores se les denomina funciones.

El programa es un conjunto de instrucciones similares a las de cualquier ensamblador, el cual se encarga de consultar y/o modificar si es necesario el estado de las funciones.

CARACTERSTICAS TCNICAS PLC de FESTO 202:

Memoria32K RAM 30K EPROM

Unidades

de

Funcin16 entradas de 24 VCD

8 salidas transistorizadas

8 salidas a relevadores

8 contadores

8 relojes

56 banderas

Funciones

EspecialesInicio automtico al encender el equipo

Batera de respaldo del buffer

Deteccin de bajo nivel de voltaje en batera

Indicador de errores

Conexin a mdulos de expansin

Retencin del estado de las salidas

Voltaje

de

Operacin+24 VCD

Tolerancia+18.5 a 30 VCD

Consumo

de

potenciaI=165 mA

Imax=390mA

Pmax=7.2 W

LGICA DE PROGRAMACIN

Debido a que por lo regular en un circuito de control nos interesa estar monitoreando el estado de las variables del circuito para que en base a stas se tomen las acciones pertinentes, la lgica de programacin del PLC esta basada en bloques de instrucciones que se ejecutan permanentemente y cuando se cumple una cierta condicin se ejecutan un conjunto de instrucciones asociadas a dicho bloque. Una excepcin existe con las instrucciones iniciales las cuales se utilizan para la inicializacin de algunas funciones. Esquemticamente esto sera:

Bloque de instrucciones iniciales

Condiciones 1

Bloque de instrucciones 1

Condiciones 2

Bloque de instrucciones 2

..

Condiciones i

Bloque de instrucciones i

Bloque de instrucciones finales

Las condiciones se estructuran de tal manera que dependan del estado lgico de las funciones. Una forma no recomendable de modificar esta lgica de programacin sera mediante saltos condicionales hacia dentro de los bloques de instrucciones pero sera una lgica de programacin muy confusa e ineficiente.

DIAGRAMAS DE ESCALERA

Los diagramas de escalera son utilizados para la representacin adecuada y clara de los diagramas de control. A continuacin se listan algunos lazos comunes de los diagramas de escalera con su correspondiente descripcin.

De esta manera, con la ayuda del diagrama de escalera, se puede pasar directamente al programa en lista de mnemnicos. Un programa en lista de mnemnicos consta de lneas consecutivas donde cada lnea del programa contiene un comando, siendo ejecutada cada lnea del comando secuencialmente, sin ruptura o interrupcin.

Por ejemplo, el siguiente programa en lista de mnemnicos se muestra con su correspondiente diagrama de escalera

CONJUNTO DE INSTRUCCIONES

Las instrucciones que conforman el lenguaje de programacin del PLC se clasifican en dos grupos: comandos y funciones.

Los comandos se encargan de controlar las funciones que tiene disponible el PLC y los podemos encontrar tanto en los bloques de condicin como en los bloques de accin. Algunos de los comandos son los siguientes: LD, SET, RST, =, etc.

Por su parte, las funciones tienen accin directa sobre el hardware del PLC, esto es, son instrucciones enfocadas a hacer actuar los elementos de control del PLC. Algunos ejemplos de funciones son: IN, OUT, etc.

COMANDOSLDEste comando se utiliza para consultar el estado de las funciones, si es verdadero el estado lgico se ejecutaran las instrucciones que le siguen.

Sintaxis: LDCondBloque_inst

SET y RSTEstos comandos activan o desactivan las funciones.

Sintaxis: SET funcin p.e. SET OUT 1

RST funcin

RST OUT 2

Ejemplo 1. Hacer un diagrama de escaleras y un programa el cual active la salida 4 si la entrada 1 est activa y la salida 5 si no lo est, y desactivalos si las condiciones no se cumplan correspondientamente

=Este comando se emplea para asignar a la funcin el estado lgico de evaluar la condicin.

Sintaxis: LDCondicin

=funcin

Las diferentes opciones que se tienen para emplear este comando son las siguientes.

LD

IN0

=

OUT0

LD

IN0

=NOTOUT0

LDNOTIN0

=

OUT0

LDNOTIN 0

=NOT OUT 0

Ejemplo 2. Implementar el programa del ejemplo 1 con la instruccin de asignacin.

LD

IN1

=

OUT4

LDNOTIN1

=

OUT5

JMPEl comando de salto JMP, tiene por destino alguna lnea del programa en donde se desea que contine la ejecucin del mismo. Para el caso del PLC de FESTO, el comando JMP debe ser usado en conjunto con el comando LAB, ya que LAB indica la lnea a donde se va a saltar la ejecucin del programa. P. Lo anterior se explica con las siguientes lneas de un programa.

LAB

0

LD

IN1

(

JMP

0

La estructura de salto descrita anteriormente se conoce como salto incondicional.

El PLC de FESTO ejecuta una sola vez todo el conjunto de instrucciones a menos de que se le indique lo contrario. La manera de realizar la ejecucin permanente de un programa en el PLC de FESTO es mediante un Salto Incondicional, de la siguiente manera.

LAB

n

{Programa}

LD PROGp

JMP

n

Como se puede observar, la condicin para realizar el salto (LD PROG p) depende de si el programa se encuentra activado, es decir, la condicin pregunta si el programa se encuentra ejecutndose. De esta manera nos aseguramos que nuestro bloque de instrucciones se encuentra en un ciclo infinito.

Ejemplo 3. Hacer un programa que termine cuando la entrada 5 se active.

LAB

0

LDNOTIN5

JMP

0

Ejemplo 4. Corrija el programa de asignacin, asumiendo que es el programa 0, de tal manera que funcione correctamente.

LAB

0

LD

IN 1

=

OUT 4

LDNOTIN 1

=

OUT 5

LD

PROG 0

JMP

0

INSTRUCCIONES LGICAS

Las instrucciones lgicas nos facilitan la evaluacin de las condiciones que prevalecen en los circuitos. Hay esencialmente tres funciones: AND, OR y NOT. A continuacin se dan varios ejemplos de stos.

ANDEs utilizada para enlazar condiciones con la operacin lgica AND.

Ejemplo 5. Activar la salida 0 siempre y cuando estn activas la entrada 0 y la 1 (O0=IN0IN1).

OREs usado para unir varias condiciones con el operador lgico OR Ejemplo 6. Activar la salida 0 siempre y cuando est activa la entrada 0 la 1 (O0=IN0+IN1).

Ejemplo 7. Activar la salida 0 siempre y cuando no est activa la entrada 4, estn activadas las entradas 1 y 3 (O0=IN4+IN1IN3).

Ejemplo 8. Implementar la funcin ExOr, mediante bloques lgicos.

Como puede observarse, si no se ejecuta ninguna accin a continuacin de la condicin, el resultado ser almacenado en memoria en un stack. Si este valor es evaluado inmediatamente, entonces el stack nunca se llenar, si por el contrario retrasamos la evaluacin y algunos otros resultados son guardados en l, entonces el mximo nmero de resultados que se pueden almacenar son 8.

BANDERAS

Las banderas son unidades de memoria que se utilizan para guardar valores lgicos y pueden ser utilizadas para almacenar valores de entradas o salidas o para almacenar valores intermedios de operaciones. Ejemplo 12. Implementar la funcin lgica OR-exclusivo sin utilizar bloques condicionales. Solucin: ver ejemplo 8

TEMPORIZADORES

Los temporizadores son tuilizados para controlar la duracin de los eventos, cada temporizador posee tres parmetros:

Para FESTO:

Timer preseleccionado

Estado

Valor (0-327.6 seg en incrementos de 0.1 seg)

Por lo general, la inicializacin del temporizador de FESTO se realiza al inicio del programa, toma la siguiente forma.

Ejemplo 13. Implementar un programa que active y desactive O1 cada segundo.

Si un temporizador esta activado y en ese momento se resetea, entonces toma un valor de 0 en ese instante. Resetear un temporizador que ya ha cumplido su ciclo no tiene ningun efecto. En caso de una falla en la alimentacin, el valor de preseleccion del temporizador es guardado, en caso contrario el valor y el estado son puestos en 0. Si durante la ejecucin del programa el valor de preseleccion del temporizador es cambiado, ste ser tomado en cuenta tanpornto como sea activado otra vez.

CONTADORES

Son utilizados para programar procesos que contienen eventos repetitivos. Cada contador posee las siguientes caractersticas:

Contador preseleccionado

Estado

Valor de conteo (0-9999)

Por lo general la preseleccin del contador se realiza al inicio del programa y toma la siguiente forma:

PRECc

0