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Departamento de Física, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la SeñalGrupo de Automática, Robótica y Visión Artificial
Tema 7. Autómatas programables II.
AUTOMATIZACIÓNOptativa Ingenierías Informáticas
F. Torres y C. Jara
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2Automatización, F. Torres y C. Jara
Contenido
1. Introducción2. Tipos de programación3. Instrucciones de programación4. Ciclo de programa5. Esquemas de contactos6. Ejemplos
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3Automatización, F. Torres y C. Jara
Contenido
1. Introducción2. Tipos de programación3. Instrucciones de programación4. Ciclo de programa5. Esquemas de contactos6. Ejemplos
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4Automatización, F. Torres y C. Jara
Introducción
Sistemas y recursos involucrados en la programación de un PLC
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5Automatización, F. Torres y C. Jara
Contenido
1. Introducción2. Tipos de programación3. Instrucciones de programación4. Ciclo de programa5. Esquemas de contactos6. Ejemplos
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6Automatización, F. Torres y C. Jara
Tipos de programación
Lenguajes literalesInstrucciones formadas por letras, números y símbolos especiales.
Listas de instrucciones: Lenguaje ensamblador.Cada fabricante utilizada sus propios códigos y nomenclaturaEn STEP7 (Siemens) se denomina STL (Statement List) o AWL (Lista de Instrucciones).
Lenguaje de texto estructurado: Lenguaje de alto nivel (similar a Pascal o C)En STEP7 (Siemens) se denomina SCL (Structured Control Language)Cumple la norma IEC 1131-3.
Ejemplo AWLEjemplo SCL
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7Automatización, F. Torres y C. Jara
Tipos de programación
Lenguajes literalesLenguajes gráficos
Instrucciones representadas por figuras geométricas.Esquemas de contactos
Derivado del lenguaje de relésSímbolos básicos normalizados y empleados por todos los fabricantesEn STEP7 se denomina LAD (Ladder Diagram) o KOP (Esquema de Contactos).
Diagrama funcional de secuenciasContinuación del GRAFCET.En STEP7 se denomina S7-GRAPH.
Diagrama de transición de estadosDiagramas de funciones (En STEP 7 FUP).
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8Automatización, F. Torres y C. Jara
Tipos de programación
Lenguajes literalesLenguajes gráficos¿Elección del lenguaje?
Depende de la experiencia y conocimientos previos
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9Automatización, F. Torres y C. Jara
Contenido
1. Introducción2. Tipos de programación3. Instrucciones de programación4. Ciclo de programa5. Esquemas de contactos6. Ejemplos
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10Automatización, F. Torres y C. Jara
Instrucciones de programación
Instrucciones lógicasAND, OR, NOT, XOR, SET, RESET
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11Automatización, F. Torres y C. Jara
Instrucciones de programación
Instrucciones lógicasInstrucciones de módulos de programación
Temporizadores, contadores, registros de desplazamiento, programadores cíclicos, comparadores, etc.
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12Automatización, F. Torres y C. Jara
Instrucciones de programación
Instrucciones lógicasInstrucciones de módulos de programaciónInstrucciones de control
Control de marcha, condiciones de re-arranque, forzado de activación de etapas, inhibición de salidas, saltos condicionales.
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13Automatización, F. Torres y C. Jara
Instrucciones de programación
Instrucciones lógicasInstrucciones de módulos de programaciónInstrucciones de controlInstrucciones matemáticas
Suma, resta, multiplicación, división.
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14Automatización, F. Torres y C. Jara
Instrucciones de programación
Instrucciones lógicasInstrucciones de módulos de programaciónInstrucciones de controlInstrucciones matemáticasInstrucciones de comparación
Comparación de bit o byte, funciones de igualdad y mayor que para contadores y temporizadores.
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15Automatización, F. Torres y C. Jara
Instrucciones de programación
Instrucciones lógicasInstrucciones de módulos de programaciónInstrucciones de controlInstrucciones matemáticasInstrucciones de comparaciónInstrucciones de traslación
Traslación de datos entre posiciones de memoria.
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16Automatización, F. Torres y C. Jara
Instrucciones de programación
Instrucciones lógicasInstrucciones de módulos de programaciónInstrucciones de controlInstrucciones matemáticasInstrucciones de comparaciónInstrucciones de traslaciónInstrucciones de conversión de código
Paso de datos a decimal o hexadecimal
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17Automatización, F. Torres y C. Jara
Contenido
1. Introducción2. Tipos de programación3. Instrucciones de programación4. Ciclo de programa5. Esquemas de contactos6. Ejemplos
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18Automatización, F. Torres y C. Jara
Ciclo de programa
Modos de funcionamientoModo programación (PROGRAM): Permite programar y transferir el programa al autómata.
Elaboración del programa
Transferencia del programa
Modo ejecución
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19Automatización, F. Torres y C. Jara
Ciclo de programa
Modos de funcionamientoModo programación (PROGRAM): Permite programar y transferir el programa al autómata.Modo ejecución (RUN): El autómata ejecuta el programa de forma continua leyendo y escribiendo datos.
Lectura de variablesExternas e internas
Ejecución del programa
Actualización de variablesExternas e internas
Cic
lo d
e pr
ogra
ma
Tiempo de lectura
Tiempo de programa
Tiempo de actualización o escritura
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20Automatización, F. Torres y C. Jara
Ciclo de programa
Ejemplo ciclo de programa (KOP)
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21Automatización, F. Torres y C. Jara
Contenido
1. Introducción2. Tipos de programación3. Instrucciones de programación4. Ciclo de programa5. Esquemas de contactos6. Ejemplos
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22Automatización, F. Torres y C. Jara
Esquemas de contactos
Similar a un circuito eléctricoSímbolos básicos
Entrada con contacto abierto hasta que se active la entrada
Entrada con contacto cerrado hasta que se active la entrada
Salida
Instrucción especial (contador, temporizador, etc.)
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23Automatización, F. Torres y C. Jara
Esquemas de contactos
Similar a un circuito eléctricoLaterales verticales conectados a alimentaciónCada escalón horizontal funcionan como circuitos-interruptores que encienden o apagan las salidas del escalón
Entrada 1
Entrada 1 Entrada 2
Entrada 3
Entrada 4
Salida A
Salida B
Salida C
Selección de una variable de entrada directa: La salida A se activa cuando se activa la entrada 1
Operación lógica Y: La salida B se activa cuando se activan las entradas 1 y 2
Operación lógica O: La salida C se activa cuando se activa la entrada 3 o la entrada 4
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24Automatización, F. Torres y C. Jara
Esquemas de contactos
Similar a un circuito eléctricoOperaciones de memorización
Operación RESET MANTENIDO: Comportamiento idéntico al circuito R. La diferencia es que mantiene su valor cuando falta la tensión de alimentación.
Operación SET MANTENIDO: Comportamiento idéntico al circuito S. La diferencia es que mantiene su valor cuando falta la tensión de alimentación.
La variable se activa o desactiva según se cierre o abra el circuito conectado en serie. Mantiene su valor cuando falta tensión de alimentación.
Operación RESET: La variable se desactiva cuando se cierra el circuito conectado en serie. Permanece activa aunque el circuito se abra. *** representa el nombre de la variable (operando).
Operación SET: La variable se activa cuando se cierra el circuito conectado en serie. Permanece activa aunque el circuito se abra. *** representa el nombre de la variable (operando).S
***
R***
M***
SM***
RM***
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25Automatización, F. Torres y C. Jara
Esquemas de contactos
Similar a un circuito eléctricoVariables de entrada por flancos
Flanco positivo:
Flanco negativo
Contacto que se cierra (valor “ON”) cuando la variable *** asociada con él pasa de 0 a 1. (P = Positive transition).
P***
Contacto que se cierra (valor “ON”) cuando la variable *** asociada con él pasa de 1 a 0. (N = Negative transition).
N***
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26Automatización, F. Torres y C. Jara
Esquemas de contactos
Similar a un circuito eléctricoVariables de salida impulsionales
Bloques funcionalesTemporizador
Contador
Subrutina
Se genera un impulso cuando se produce un flanco . Se activa cuando se cierra el circuito conectado en serie.P
TP
CTUD
SR
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27Automatización, F. Torres y C. Jara
Contenido
1. Introducción2. Tipos de programación3. Instrucciones de programación4. Ciclo de programa5. Esquemas de contactos6. Ejemplos
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28Automatización, F. Torres y C. Jara
Ejemplos
Ejemplo 1: Supervisión de un tanque de fuel-oilDiséñese un programa en esquema de contactos que haga que un autómata programable realice el sistema de supervisión de un tanque T de fuel-oil (Ver figura) cuya temperatura se mantiene constante por medio de un calentador eléctrico E adosado a él. Además, una bomba PP debe impulsar el fuel-oil hacia dos quemadores B1 y B2 instalados en un horno. Dicha supervisión debe realizarse de forma automática mediante un sistema combinacional que cumpla las siguientes especificaciones:1. Si el nivel del tanque disminuye por debajo de un valor determinado (LSL=1) se debe parar la bomba (PP=1), abrir la electroválvula XV3 (XV=1) y señalizar sistema fuera de servicio mediante una luz roja (LR=1).2. Si la temperatura del fuel-oil del tanque desciende por debajo de un valor determinado (TSL=1) deben realizarse las mismas acciones que en el punto 1.3. Si la caída de presión en el filtro (F) aumenta por encima de un determinado valor (DSPH=1) o bien la presión en el colector de fuel-oil disminuye por debajo de un cierto valor (PSL=1), también se deben realizar las mismas acciones que en el punto 1.4. Si la presión en el colector de fuel-oil aumenta por encima de un cierto valor (PSH=1) se debe abrir la electroválvula de recirculación XV3 (XV3=1).5. Si un quemador no detecta llama (BS=1 o BS2=1) se debe cerrar la electroválvula correspondiente (XV1=0 o XV2=0) y abrir XV3 (XV3=1).
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29Automatización, F. Torres y C. Jara
Ejemplos
Ejemplo 1: Supervisión de un tanque de fuel-oil
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30Automatización, F. Torres y C. Jara
Ejemplos
Ejemplo 2: Control del panel de mando (motor)Entradas:
Interruptor on/off (I0.0).Palanca Giro Positivo (I0.1) y Palanca Giro Negativo (I0.2).
Salidas:Lámpara Funcionamiento (Q0.0).Lámpara Sentido Positivo (Q0.1) y Lámpara Sentido Negativo (Q0.2).Contactor Giro Positivo motor (Q0.3) y Contactor Giro Negativo motor (Q0.4).
Funcionamiento:El Interruptor on/off pone en marcha o para el sistema y activa la lámpara de funcionamiento.La Palanca Giro Positivo hace girar el motor en sentido positivo y se enciende su lámpara.La Palanca Giro Negativo hace girar el motor en sentido negativo y se enciende su lámpara.Si se accionan ambas palancas al mismo tiempo no gira el motor y se activan las dos lámparas.
I0.0 I0.1 I0.2
Q0.0Q0.1Q0.2
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