manual de plc festo 1
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Índice II
Índice
Introducción 1
Capitulo 1 Descripción de los PLC’s 3
1.1 Introducción 3
1.2 FEC Compacto 4
1.3 FEC Standard 5
1.4 IPC 7
Capitulo 2 Operando de los PLC’s de Festo 11
2.1 Introducción 11
2.2 Operándos de bit vs. Operándos de multibit 11
2.3 Entradas 12
2.4 Salidas 13
2.5 Banderas 14
2.6 Registros 15
2.7 Temporizadores 15
2.7.1 Temporizador de impulso 16
2.7.2 Temporizador de retrazo a la conexión 18
2.7.3 Temporizador de retrazo a la desconexión 20
2.8 Contadores 22
2.9 Constantes 24
2.10 Bandera de ejecución inicial 25
Capitulo 3 Estructura de programación en LDR 26
3.1 Introducción 26
3.2 Que es un escalón 26
Índice III
3.3 Parte ejecutiva y condicional 27
3.4 Como se procesan los escalones 27
Capitulo 4 Referencia de instrucciones en LDR 29
4.1 Funciones lógicas 29
4.1.1 Función NOT 29
4.1.2 Función OR 30
4.1.3 Función AND 31
4.1.4 Función OR exclusiva 31
4.2 Funciones aritméticas 32
4.2.1 Adición 33
4.2.2 Substracción 33
4.2.3 Multiplicación 33
4.2.4 División 34
4.3 Funciones de rotación 34
4.3.1 Rotación a la izquierda 34
4.3.2 Rotación a la derecha 35
4.4 Funciones de Corrimientos 36
4.4.1 Corrimiento a la izquierda 36
4.4.2 Corrimiento a la derecha 36
4.5 Saltando a una etiqueta 37
4.6 Bobinas 38
4.6.1 Set 38
4.6.2 Reset 38
4.6.3 Asignación 39
Índice IV
4.6.4 Asignación negada 39
4.7 Funciones de comparación 40
4.7.1 Igual que... 40
4.7.2 Mayor que... 40
4.7.3 Menor que... 41
4.7.4 Mayor o igual que... 41
4.7.5 Menor o igual que... 42
4.7.6 Diferente que... 42
4.8 Números 43
4.8.1 Conversión BCD a binario 43
4.8.2 Conversión binario a BCD 44
4.9 Contadores 44
4.10 Temporizadores 45
Capitulo 5 Programando entradas y salidas digitales, y banderas 47
5.1 Programando entradas y salidas 47
5.2 Programando banderas 50
Capitulo 6 Programando temporizadores 52
Capitulo 7 Programando contadores y registros 55
Capitulo 8 Llamando a programas, CMP y CFM 58
8.1 Programas 58
8.2 Módulos de programa 59
8.3 Módulos de función 60
8.4 Importando módulos 61
Conclusiones 64
Índice V
Apéndice A Principales módulos de programa 65
A.1 F10 65
A.2 F11 65
A.3 F30 66
A.4 F31 67
A.5 F9 67
A.6 GETCOM 68
A.7 PUTCOM 68
A.8 PRINTCOM 68
A.9 READCOM 68
Apéndice B Creando proyectos 70
Bibliografía 76
Índice de Figuras
Figura 2.1 Operandos simbólicos y absolutos 11
Figura 2.2 Temporizador de impulso 17
Figura 2.3 Temporizador de retrazo a la conexión 19
Figura 2.4 Temporizador de retrazo a la desconexión 21
Figura 3.1 Escalón 26
Figura 3.2 Cajas 26
Figura 3.3 Ramas paralelas y bobinas paralelas 27
Figura 4.1 Función NOT de entrada 29
Figura 4.2 Función NOT de salida 29
Figura 4.3 Función INV 30
Figura 4.4 Función OR 30
Índice VI
Figura 4.5 Función OR multibit 31
Figura 4.6 Función AND 31
Figura 4.7 Función AND multibit 31
Figura 4.8 Función OR exclusiva con 2 operandos 32
Figura 4.9 Función OR exclusiva con 3 operandos 32
Figura 4.10 Función EXOR 33
Figura 4.11 Función + 33
Figura 4.12 Función - 33
Figura 4.13 Función * 34
Figura 4.14 Función / 34
Figura 4.15 Rotación a la izquierda 35
Figura 4.16 Rotación a la derecha 35
Figura 4.17 Función ROL y ROR 35
Figura 4.18 Corrimiento a la izquierda 36
Figura 4.19 Corrimiento a la derecha 36
Figura 4.20 Función SHR y SHL 37
Figura 4.21 Función de salto 37
Figura 4.22 Instrucción de SET 38
Figura 4.23 Instrucción de RESET 38
Figura 4.24 Arranque y paro de motor con SET y RESET 39
Figura 4.25 Asignación 39
Figura 4.26 Asignación negada 40
Figura 4.27 Función igual que 40
Figura 4.28 Función mayor que 41
Índice VII
Figura 4.29 Función menor que 41
Figura 4.30 Función mayor o igual que 42
Figura 4.31 Función menor o igual que 42
Figura 4.32 Función diferente que 43
Figura 4.33 Conversión de BCD a binario 43
Figura 4.34 Comando DEB 44
Figura 4.35 Conversión de binario a BCD 44
Figura 4.36 Comando BID 44
Figura 4.37 Inicialización del contador 45
Figura 4.38 Inicialización de temporizadores 46
Figura 5.1 Configuración de entradas y salidas 47
Figura 5.2 Palabras de entradas 48
Figura 5.3 Lista de localidades 48
Figura 5.4 Arranque y paro de un motor 49
Figura 5.5 Motor apagado 49
Figura 5.6 Motor encendido con el pulsador de arranque presente 49
Figura 5.7 Motor encendido memorizado 50
Figura 5.8 Banderas como detectores de flanco 50
Figura 5.9 Bandera de ejecución inicial 51
Figura 6.1 Solución con TON 52
Figura 6.2 Solución con TOFF 53
Figura 6.3 Solución con T 53
Figura 6.4 Solución con T y comparación 54
Figura 7.1 Solución con contador 55
Índice VIII
Figura 7.2 Solución con registro 56
Figura 7.3 Temporizador con preselección desde registro 57
Figura 8.1 Llamando programas 58
Figura 8.2 Llamado de módulo de programa 60
Índice de Tablas
Tabla 2.1 Direccionamiento de entradas 12
Tabla 2.2 Direccionamiento de salidas 13
Tabla 2.3 Direccionamiento de banderas 14
Tabla 2.4 Direccionamiento de registros 15
Tabla 2.5 Direccionamiento de temporizador de impulsos 18
Tabla 2.6 Direccionamiento de temporizador de retrazo a la conexión 20
Tabla 2.7 Direccionamiento de temporizador de retrazo a la desconexión 22
Tabla 2.8 Direccionamiento de contadores 25
Tabla 2.10 Direccionamiento de bandera de ejecución inicial 25
Introducción 1
INTRODUCCIÓN.
Desde finales de los años sesenta, los PLC’s han tenido gran aceptación en el sector
industrial para realizar las tareas de automatización. Los PLC’s sin duda han simplificado en
gran medida a los tableros de control, antes de la existencia de los PLC’s, estos tableros eran
de grandes dimensiones, donde los relevadores electromagnéticos eran la base para ejecutar
las operaciones lógicas que los controles necesitaban. Sin duda, las personas que han trabajado
con estos tipos de controles, se han encontrado con las grandes dificultades que representa en
algunas ocasiones localizar fallas o implementar modificaciones por requerimientos de
producción. Es aquí donde los PLC’s tienen su mayor ventaja sobre los controles
electromecánicos.
Existen muchas marcas comerciales de PLC’s, tales como Festo, Siemens, Allen
Bradley, Modicon, Moeller, etc. Todos con sus características muy especiales según su
arquitectura y filosofía de diseño, pero hay algo que los hace muy semejantes, su
programación.
Básicamente existen tres lenguajes de programación de PLC’s, Diagrama de escalera,
Lista de instrucciones y Diagrama de funciones, aunque algunos fabricantes fabrican PLC´s
que pueden ser programados en lenguajes de computadoras como Pascal, C o Basic.
En este trabajo se pretende dar una referencia de la programación en el lenguaje de
diagrama de escalera utilizado por los PLC’s de la marca Festo.
En esta monografía se dará una explicación de los diferentes PLC’s que Festo fabrica,
de tal manera que el lector pueda tomar la decisión de que PLC es adecuado para determinada
aplicación.
Introducción 2
Posteriormente se dará la descripción de los operandos de los PLC’s, aquí es donde
empezaremos a comprender el funcionamiento de las entradas, salidas, banderas,
temporizadores, contadores, registros, etc.
Luego empezaremos a entrar en materia de programación, es aquí donde se expondrán
la estructura de programación, las instrucciones y la manera de usar cada uno de los
operandos. En cada tema se dará un pequeño ejemplo para mejorar la comprensión.
Capitulo 1 3
CAPITULO 1
DESCRIPCIÓN DE LOS PLC’S
1.1 Introducción.
El término PLC de amplia difusión en el medio significa en ingles, Controlador Lógico
Programable. Originalmente se denominaban PC’s (Programable Controllers), pero, con la
llegada de las IBM PC’s, para evitar confusiones, se emplearon definitivamente las siglas
PLC.
En Europa, el mismo concepto es llamado Autómata Programable.
Según la norma IEC-1131 el PLC se define como: Un sistema electrónico de funcionamiento
digital, diseñado para ser utilizado en un entorno industrial, que utiliza una memoria
programable para el almacenamiento interno de instrucciones orientadas al usuario, para la
realización de funciones de: enlaces lógicos, secuenciación, temporización, recuento y cálculo,
para controlar a través de entradas y salidas digitales o analógicas, diversos tipos de máquinas
o procesos.
En 1969 la división Hydramatic de la General Motors instaló el primer PLC para reemplazar
los sistemas inflexibles alambrados usados entonces en sus líneas de producción.
En 1971, los PLC’s se extendían a otras industrias y, en los ochentas, ya los componentes
electrónicos permitieron un conjunto de operaciones de 16 bits en un pequeño volumen, lo que
los popularizó en todo el mundo.
En los primeros años de los noventas, aparecieron los microprocesadores de 32 bits con
posibilidades de operaciones matemáticas complejas, y de comunicaciones entre PLC’s de
diferentes marcas y PC’s, los que abrieron la posibilidad de fábricas completamente
automatizadas y con comunicación directamente a la gerencia en tiempo real.
Capitulo 1 4
1.2 FEC Compacto.
El FEC Compacto es más que una unidad de control sencilla y económica de la marca
Festo. El FEC Compacto demuestra que una solución económica se puede combinar
perfectamente con tecnología avanzada y gran funcionalidad.
Las características básicas son típicas para un control sencillo y pequeño:
12 entradas a 24 Vdc.
8 salidas a 24 Vdc o relevador.
2 interfaces serie.
Contador rápido para uso de tareas de posicionamiento sencillas.
Las versiones de 110/230 Vac permiten prescindir de alimentación de 24 Vdc. Las entradas
pueden estar conectadas a positivo o negativo y los relevadores de salida a corriente alterna o
continua.
Una unidad de control pequeña no solamente debe tener dimensiones compactas, sino
también debe integrarse apropiadamente en el sistema. Para conseguirlo, se puede recurrir al
FEC Compacto con conexión a red Ethernet.
Mecánica. – El FEC Compacto tiene una ranura para montaje en riel DIN. O también la
opción de montaje con tornillos, ya que cuenta con orificios para montaje en placa.
Alimentación de tensión. – El FEC Compacto es versátil con sus versiones de 24 Vdc y de
110/230 Vac. Las señales de entrada siempre están conectadas a 24 Vdc; en el caso de las
versiones de corriente alterna, la alimentación de la tensión para los sensores está integrada en
la unidad de mando.
Entradas. – Las entradas pueden ser PNP o NPN. Basta con conectar a 0 Vdc o +24 Vdc los
bornes marcados con S0 y S1.
Capitulo 1 5
Salidas. – Todos los FEC Compacto tienen salidas de relevador conectables a máximo 230
Vac. Los controles FC2X disponen de 8 salidas de relevadores. Los controles FC3X tienen 2
salidas a relevadores y 6 de transistores.
Interfaces serie. – Todos los FEC Compacto disponen de 2 interfaces serie (COM y EXT). La
interface COM se utiliza para la programación, mientras que la EXT puede aprovecharse para
una unidad de indicación y control HMI, una ampliación, un módem o para otros equipos
provistos de interface serie.
Interface Ethernet. – Las versiones del FEC Compacto con interface Ethernet incluyen una
interface Ethernet 10 BaseT con conexión RJ45 para una velocidad de transmisión de
10Mbits/s. Este controlador permite la transmisión de datos, la programación y la localización
de fallos a través de la interface Ethernet.
Programación. – El FEC Compacto puede programarse con FST o Multiprog.
FST es el único lenguaje de programación ampliamente difundido y sencillo que permite
programar tal como se piensa.
Además, FST acepta el comando STEP (paso) para la programación de secuencias. Con FST
se puede programar a través de Ethernet, además de poderle integrar una página WEB al
controlador utilizando su WEB Server.
Multiprog es un sistema de programación según la norma IEC 6 1131-3 que incluye los 5
lenguajes de programación normalizados. MWT facilita la programación en concordancia con
la norma mediante ayudas integradas para las operaciones y los módulos, así como para la
administración de variables.
1.3 FEC Standard.
El FEC Standard no es tan sólo un mini control. Demuestra que aún es posible la in
novación en mini controles , en los albores del siglo 21.
Capitulo 1 6
Con su robusto cuerpo de aluminio anodizado, demuestra que el diseño compacto y la
resistencia pueden ser compatibles.
Las características básicas son muy similares al FEC Compacto.
16 o 32 entradas a 24 Vdc.
8 o 16 salidas a 24 Vdc.
2 interfaces serie.
Contador rápido para uso de tareas de posicionamiento sencillas.
El FEC standard al igual que el FEC compacto puede integrarse apropiadamente en el
sistema. Para conseguirlo, se puede recurrir al FEC Standard con conexión a red Ethernet.
Mecánica. – El FEC Standard tiene un clip para montaje en riel DIN y agujeros en las
esquinas para fijación atornillada, utilizando una placa de montaje. Todas las conexiones son
accesibles desde la parte frontal, no hay necesidad de espacio adicional para conexiones desde
abajo o desde arriba
Alimentación de tensión. – El FEC Standard siempre se alimenta con 24 Vdc al igual que sus
entradas y salidas..
Entradas. – Las entradas digitales son a 24 Vdc PNP y las analógicas son de 0 a 20 mA con
12 bits de resolución.
Salidas. – Las salidas digitales son de 24 Vdc a 400 mA, a prueba de corto circuito y para
cargas de baja resistencia. Las salidas analógicas son de 0 a 20 mA con 12 bits de resolución.
Interfaces serie. – Todos los FEC Standard disponen de 2 interfaces serie (COM y EXT)
universales TTL con una velocidad máxima de transmisión de 115 kbits/s. La interface COM
se utiliza para la programación, mientras que la EXT puede aprovecharse para una unidad de
indicación y control HMI, una ampliación, un módem o para otros equipos provistos de
interface serie.
Capitulo 1 7
Interface Ethernet. – Las versiones del FEC Standard con interface Ethernet incluyen una
interface Ethernet 10 BaseT con conexión RJ45 para una velocidad de transmisión de
10Mbits/s. Este controlador permite la transmisión de datos, la programación y la localización
de fallos a través de la interface Ethernet.
Programación. – El FEC Standard puede programarse con FST o Multiprog.
FST es el único lenguaje de programación ampliamente difundido y sencillo que permite
programar tal como se piensa.
Además, FST acepta el comando STEP (paso) para la programación de secuencias. Con FST
se puede programar a través de Ethernet, además de poderle integrar una página WEB al
controlador utilizando su WEB Server.
Multiprog es un sistema de programación según la norma IEC 6 1131-3 que incluye los 5
lenguajes de programación normalizados. MWT facilita la programación en concordancia con
la norma mediante ayudas integradas para las operaciones y los módulos, así como para la
administración de variables.
1.3 IPC.
El PC IPC PS1 es todo en una sola unidad: un PC de alto rendimiento y un PLC. Es
capaz de adaptarse a la estructura de una red y superar los limites establecidos por la técnica
convencional de la automatización, ya que es capaz de administrar y capturar datos y, a la vez,
controlar un cilindro neumático o contactor eléctrico.
Se sobreentiende que es diagnosticable por la línea telefónica. El IPC PS1 conjuga de modo
consecuente el mundo de los PLC con el mundo de los PC. Conoce todos los módulos
digitales de los PLC, necesarios para la conexión de detectores y actuadores. Pero también
conoce los módulos de posicionamiento para ejes paso a paso, servopilotados y neumáticos.
Capitulo 1 8
Y, por supuesto, conoce el mundo completo de los bus de campo, incluyendo el bus de Festo,
CP-CAN, Profibus-DP, InterBus, AS-Interface y otros. Del mundo de los PC, el IPC PS1
conoce todos los tipos de memorias masivas de datos, conexiones de tarjetas gráficas, PC-
Card y también USB. Asi usted podrá elegir siempre el módulo preciso que necesite para su
aplicación concreta.
Sistemáticamente Modular.
El IPC PS1 Profesional está constituido por módulos y permite más de 200
combinaciones. Su Hardware y Software están preparados para el futuro. Hardware por
módulos significa conectar el módulo en el Busboard y atornillarlo.¡Así de sencillo! Con el
sistema modular el sistema operativo y el lenguaje de programación se adaptan a la aplicación
del cliente, pudiéndose hacer los cambios necesarios sobre el terreno. La comunicación
modular permite acceder a todos los bus de campo modernos y a Ethernet, el estándar mundial
en el mundo de los PC.
Mecánica. – Debido a que la IPC es modular, es necesario disponer de un busboard para
insertar en los slots la CPU y los módulos de entrada y salida. El busboard puede ser de 3, 5, 8,
14 o 20 slots. En los busboard de 3 y 5 slots la alimentación de backplane viene integrada,
para los restantes es necesario instalar en uno de los slots la fuente de backplane.
Alimentación de tensión. – La IPC siempre se alimenta a 24 Vdc, y la fuente de backplane se
encarga de realizar la alimentación necesaria para los circuitos lógicos, esta se alimenta con 24
Vdc.
Entradas. – Existen diversos módulos de entradas, tanto analógicos como digitales. Los
módulos de entradas digitales siempre van a ser de 24 Vdc, la cantidad de entradas por modulo
Capitulo 1 9
pueden ser de 8, 16 o 32. Los módulos de entradas analógicos pueden ser de 0 a 20 mA, 4 a 20
mA o 0 a 10 Vdc, los cuales son los estandares más conocidos.
Salidas. – Existen diversos módulos de salidas, tanto analógicos como digitales. Los módulos
de salidas digitales pueden ser de 24 Vdc o a relevadores, la cantidad de entradas por modulo
pueden ser de 8, 16 o 32. Los módulos de salidas analógicos pueden ser de 0 a 20 mA, 4 a 20
mA o 0 a 10 Vdc, los cuales son los estandares más conocidos.
Unidad Central de Proceso. – La unidad central de proceso o CPU es la que se encarga de
realizar todas las tareas de operación del PLC, en si, se encarga de leer el estado de las
entradas, salidas y de memoria, y según el programa modificar el estado de las salidas y/o
memorias.
a) CPU HC01. – La CPU HC01 se basa en el microprocesador AM186, el sistema
operativo es DOS, ampliable para multitarea o Kernel para PLC. Posee al igual que el
FEC Standard dos interfaces serie con las mismas características. Además tiene 8
puntos configurables como entradas o como salidas.
b) CPU HC02. – La CPU HC02 tiene las mismas características que la HC01, la unica
diferencia es que la HC02 posee una interface Ethernet 10 Base T con las mismas
características de la interface Ethernet del FEC Standard.
c) CPU HC2X. – Las CPU de la familia HC2X se basan en el microprocesador de 32 bits
486 0 586, con módulos intercambiables mediante tarjetas para PC de Epson. El
sistema operativo puede ser DOS, Windows, Windows NT, Linux entre otros.
d) CPU HC50. – La CPU HC50 ofrece rendimiento Pentium. Ampliable para la periferia
de PC mediante dos interfaces USB, ampliable para la periferia PC-Card mediante dos
slots integrados, ampliable para la técnica de automatización mediante el clásico ISA-
Bus.
Capitulo 1 10
Programación. – Para comunicarse con la IPC puede prescindir de interprete, ya que entiende
todos los lenguajes de programación más difundidos en el mundo. La IPC es programada igual
que una PC, por ejemplo en lenguaje C/C++ o Pascal, o igual que un PLC mediante
herramientas de software estandarizadas según IEC 61131-3 o con otros programas conocidos
y de probada eficiencia, tales como el software FST.
Capitulo 2 11
CAPITULO 2
OPERANDOS DE LOS PLC’S DE FESTO
2.1 Introducción.
Este capitulo introduce a los identificadores usados en los PLC’s de Festo para
referirse a los diferentes elementos del sistema, ya sea software o hardware.
Estos identificadores del sistema (ejemplo: entradas, salidas, banderas) serán referenciados
como Operándos. Los operándos son elementos contenidos en el controlador y que pueden ser
interrogados o manipulados usando instrucciones de programa.
El software de Festo, de ahora en adelante llamado FST, permite que los programas puedan
ser escritos utilizando operandos absolutos y/o operandos simbólicos. Un operando absoluto es
la descripción específica del operando del PLC, independientemente de la aplicación (ejemplo:
I0.0, F3.1, R3, etc.). El operando simbólico se especifica de acuerdo a la aplicación y va
referenciado al operando absoluto (ejemplo: Start, Stop, Motor1, etc.).
Figura 2.1 Operandos simbólicos y absolutos.
2.2 Operándos de bit vs. Operándos de multibit.
Una distinción debe hacerse entre Operándos de bit y Operándos de multibit. Un
operando de bit puede ser evaluado como falso o verdadero en la parte condicional de las
Capitulo 2 12
instrucciones del programa y puede ser puesto a 0 o a 1 en la parte ejecutiva. Durante al
interrogación y operaciones de carga, el operando de bit es guardado en el acumulador de bit.
Los Operándos de multibit pueden ser verificados por valor utilizando instrucciones de
comparación o bien comparado a otro operando multibit en la parte condicional. En la parte
ejecutiva los Operándos multibit pueden ser cargados con un valor, decerementados y
incrementados vía operaciones aritméticas o lógicas. Durante la interrogación y operación de
carga, los Operándos multibit son cargados en el acumulador de multibit.
2.3 Entradas.
Los PLC de Festo poseen 256 palabras de entradas (0 a 255), cada una de 16 bits (0 a
15), pueden ser direccionados como bits o como palabras. Las entradas son el medio por el
cual el PLC recibe las señales del sistema, dichas señales pueden ser sensores, retro avisos de
magneto térmicos, botoneras, etc.
Operando Identificador Sintaxis Parte Ejemplo
Entrada bit I Iw.b Condicional
Entrada multibit I IW Condicional
Tabla 2.1 Direccionamiento de entradas.
Capitulo 2 13
En la tabla 2.1 podemos apreciar las características del direccionamiento de las entradas,
donde w es el número de la palabra y b es el número de bit.
2.4 Salidas.
Los PLC de Festo poseen 256 palabras de salidas (0 a 255), cada una de 16 bits (0 a
15), pueden ser direccionados como bits o como palabras. Las salidas son el medio por el cual
el PLC comanda a los diferentes elementos que van a realizar un trabajo en la máquina, por
ejemplo, la bobina de un contactor, la bobina de una Electroválvula neumático o hidráulica o
un piloto luminoso.
Operando Identificador Sintaxis Parte Ejemplo
Salida bit O Ow.b Condicional
Ejecutiva
Salida multibit O Oww Condicional
Ejecutiva
Tabla 2.2 Direccionamiento de salidas.
Capitulo 2 14
En la tabla 2.2 podemos apreciar las características del direccionamiento de las salidas, donde
w es el número de la palabra y b es el número de bit.
2.5 Banderas.
Los PLC de Festo poseen 10000 palabras de banderas (0 a 9999), cada una de 16 bits
(0 a 15), pueden ser direccionados como bits o como palabras. Las banderas son localidades
de memoria del PLC en las cuales se pueden almacenar información.
Operando Identificador Sintaxis Parte Ejemplo
Bandera bit F Fw.b Condicional
Ejecutiva
Bandera multibit F FWw Condicional
Ejecutiva
Tabla 2.3 Direccionamiento de banderas.
Capitulo 2 15
En la tabla 2.3 podemos apreciar las características del direccionamiento de las banderas,
donde w es el número de la palabra y b es el número de bit.
2.6 Registros.
Los registros son localidades de memoria de 16 bits, estos registros solo pueden ser
direccionados como palabras, el total de los registros de los PLC de Festo es 256 (0 a 255).
Operando Identificador Sintaxis Parte Ejemplo
Registro multibit R Rw Condicional
Ejecutiva
Tabla 2.4 Direccionamiento de registros.
En la tabla 2.4 podemos apreciar las características del direccionamiento de los registros,
donde w es el número de la palabra.
2.7 Temporizadores.
Los temporizadores son parte esencial de un programa, ya que con ellos logramos
poner en sincronia los diferentes movimientos que ejecuta una máquina, bien es cierto que
podemos prescindir el uso de temporizadores, pero esto incrementa el uso de sensores. Los
PLC’s de Festo manejan tres tipos de temporizadores, el temporizador de impulso, el
temporizador de retraso a la conexión y el temporizador de retraso a la desconexión. Podemos
Capitulo 2 16
manejar hasta 256 temporizadores (0 a 255), cada contador ofrece los siguientes operandos
para permitir una programación flexible.
a) La palabra de temporizador (Timer Word-TWnn-) es el operando en el cual el valor
actual es guardado y este es cambiado continuamente en la operación del
temporizador. La palabra de temporizador se carga con el valor de la palabra de
preselección al inicio de la operación del temporizador.
b) La palabra de preselección (Timer Preselect-CPnn-) es el operando en elcual el valor
nominal es guardado.
c) Bobina del temporizador (Tnn, TONnn, TOFFnn ) es el operando en el cual se realizan
las operaciones de inicio o fin del temporizador.
d) Contacto del temporizador (Tnn, TONnn, TOFFnn ) es el operando en el cual es
guardado el estado del temporizador.
2.7.1 Temporizadores de Impulso.
El temporizador de impulso reacciona al flanco de subida, en el instante en que la
condición se hace verdadera el temporizador se hace uno y el registro de tiempo predefinido
(TPnn) se carga en el regisro de tiempo actual o palabra de cuenta (TWnn) y este empieza a
decrecer, cuando el TWnn se hace cero, en ese instante el temporizador se hace cero, nn es el
número del temporizador. En la figura 2.2 se puede apreciar el funcionamiento de este
temporizador.
Capitulo 2 17
Figura 2.2 Temporizador de impulso
Operando Identificador Sintaxis Parte Ejemplo
Temporizador
de impulso bit
T Tnn Condicional
Ejecutiva
Temporizador
de impulso
multibit
TW
TWnn
Condicional
Capitulo 2 18
TP
TPnn
Ejecutiva
Condicional
Ejecutiva
Tabla 2.5 Direccionamiento de temporizador de impulso.
2.7.2 Temporizador de retrazo a la conexión.
En el instante en que la condición se hace verdadera el registro de tiempo predefinido
(TPnn) se carga en el regisro de tiempo actual o palabra de cuenta (TWnn) y este empieza a
decrecer, cuando el TWnn se hace cero, en ese instante el temporizador se hace uno, el
temporizador se hace cero cuando la condición se hace falsa, si por alguna circunstancia la
condición se hace falsa antes de haber transcurrido el tiempo predefinido, entonces el
temporizador no se hará uno, nn es el número del temporizador. En la figura 2.3 se puede
apreciar el funcionamiento de este temporizador.
Capitulo 2 19
Figura 2.3 Temporizador de retrazo a la conexión
Operando Identificador Sintaxis Parte Ejemplo
Temporizador
de retrazo a la
conexión bit
TON TONnn
Condicional
Ejecutiva
Temporizador
de retrazo a la
conexión
multibit
TW
TWnn
Condicional
Capitulo 2 20
TP
TPnn
Ejecutiva
Condicional
Ejecutiva
Tabla 2.6 Direccionamiento de temporizador de retrazo a la conexión
2.7.3 Temporizador de retrazo a la desconexión.
En el instante en que la condición se hace verdadera el temporizador se hace
verdadero, el registro de tiempo predefinido (TPnn) se carga en el regisro de tiempo actual o
palabra de cuenta (TWnn), en el momento que la condición se haga falsa TWnn empieza a
decrecer y al llegar éste a cero el temporizador se hace cero, si por alguna circunstancia la
condición se hace verdadera antes de haber transcurrido el tiempo predefinido, entonces el
temporizador no se hará cero. En la figura 2.4 se puede apreciar el funcionamiento de este
temporizador.
Capitulo 2 21
Figura 2.3 Temporizador de retrazo a la desconexión
Operando Identificador Sintaxis Parte Ejemplo
Temporizador
de retrazo a la
desconexión
bit
TOFF TOFFnn Condicional
Ejecutiva
Temporizador
de retrazo a la
desconexión
multibit
TW
TWnn
Condicional
Capitulo 2 22
TP
TPnn
Ejecutiva
Condicional
Ejecutiva
Tabla 2.7 Direccionamiento de temporizador de retrazo a la desconexión
2.8 Contadores.
Todos los PLC’s de Festo ofrecen la posibilidad de ser programados como contadores
incrementales o decrementales en diagrama de escalera. Además, cada elemento del contador
puede ser accesado directamente. Similarmente, todas las palabras de los operandos pueden
ser utilizados para contar a excepción de las palabra de entradas y las palabras de tiempo
actual.
Para permitir flexibilidad en la programación de contadores, el diagrama de escalera de
Festo ofrece los siguientes operandos para contadores:
a) La palabra de cuenta (Counter Word-CWnn-) es el operando en el cual el valor actual
es guardado y este es cambiado con cada pulso de cuenta. La palabra de cuenta debe
reiniciarse al inicio de la operación de cuenta.
b) La palabra de preselección (Counter Preselect-CPnn-) es el operando en elcual el valor
nominal es guardado.
Capitulo 2 23
c) Bobina del contador (Cnn) es el operando en el cual se realizan las operaciones de
cuenta hacia arriba o hacia abajo por medio de flancos de subida.
d) Contacto del contador (Cnn) es el operando en el cual es guardado el estado del
contador, si el valor de CWnn es menor al valor de TPnn el contacto del contador es
verdadero.
Operando Identificador Sintaxis Parte Ejemplo
Contador bit C Cnn Condicional
Ejecutiva
Contador
multibit
CW
CP
CWnn
CPnn
Condicional
Ejecutiva
Condicional
Ejecutiva
Capitulo 2 24
Tabla 2.8 Direccionamiento de contador
2.9 Constantes.
Las contantes en los PLC’s de Festo son de 16 bits, por lo que estos valores pueden
oscilar entre 0 a 65535 para enteros sin signo y entre –32767 y 32767 para enteros con signo,
asimismo es posible representar a las contantes en hexadecimal.
Operando Identificador Sintaxis Parte Ejemplo
Constante sin
signo
V Vnnnnn Condicional
Ejecutiva
Constante con
signo
V- V-nnnnn Condicional
Ejecutiva
Constante
hexadecimal
V$
V$nnnn Condicional
Capitulo 2 25
Ejecutiva
Tabla 2.9 Direccionamiento de constante
2.10 Bandera de ejecución inicial.
La bandera de ejecución inicial es una bandera única por cada uno de los programas
que existan en el proyecto, esta bandera siempre es igual a cero, a excepción del primer ciclo
de operación del programa en que es igual a uno.
Operando Identificador Sintaxis Parte Ejemplo
Bandera de
ejecución inicial
FI FI Condicional
Tabla 2.10 Direccionamiento de bandera de ejecución inicial
Capitulo 3 26
CAPITULO 3
ESTRUCTURA DE PROGRAMACIÓN EN LDR
3.1 Introducción
En este capitulo veremos cual es la estructura de programación en diagrama de
escalera, esto con el fin de tener las bases suficientes para poder explicar en el siguiente
capitulo la referencia de instrucciones.
3.2 Que es un escalón
Un escalón o rung es la parte más simple del diagrama de escalera, el diagrama de
escalera es un imagen del diagrama de circuito alemán, pero se lee siempre de izquierda a
derecha.
Figura 3.1 Escalón
El diagrama de escalera se compone de escalones, ramas paralelas, contactos, cajas,
bobinas y bobinas paralelas. Una caja puede ser usada para reemplazar un contacto o una
bobina. Las cajas son usadas por funciones que son difíciles o imposibles de representar en el
diagrama de escalera, por ejemplo una operación aritmética.
Figura 3.2 Cajas
Capitulo 3 27
Las ramas paralelas pueden ser insertadas en cualquier lugar del escalón y las bobinas
paralelas se insertan a la derecha del escalón.
Figura 3.2 Ramas paralelas y bobinas paralelas
Los escalones contienen operaciones y no son mas que uniones lógicas de elementos
binarios. Cada operación que es cada contacto, cajas y/o bobina requiere de un operando. Si el
operando no se encuentra, el WinFST rechaza el programa, marca los errores y no carga el
programa en el PLC. El WinFST es el software de Festo para editar, compilar y cargar los
programas de PLC. Cada operación tiene un lugar asignado para los operandos.
3.3 Parte ejecutiva y condicional
Como todas las operaciones lógicas o booleanas, los escalones pueden ser divididos en
una parte condicional y una parte ejecutiva. La parte condicional contiene las condiciones para
que la acción sea dada; la parte ejecutiva contiene la acción que se llevará a cabo si la parte
condicional es verdadera.
Esto es lo mismo que un circuito de diagrama eléctrico. Una carga eléctrica representa
la parte ejecutiva. Los contactos en serie y en paralelo representa la parte condicional.
3.4 Como se procesan los escalones
Capitulo 3 28
Los escalones están numerados. La numeración se lleva acabo en forma automática.
Por esta razón es clara la secuencia de los escalones. Antes de la carga del programa en
diagrama de escalera en el PLC, el programa es trasladado al código de máquina usado por el
PLC. Los escalanes son trasladados consecutivamente en su número de secuencia. Incluso
dentro del escalón el código de máquina usa la secuencia programada por el usuario. Es por
eso que una segunda bobina en un escalón aparecer en segundo sitio en el código de máquina.´
Como vimos anteriormente, el programa es ejecutado estrictamente en secuencia.
Cuando se enciende el PLC o se inicia el programa con el switch de RUN, el programa inicia
con las operaciones del primer escalón. Es por esto que el programador sabe siempre que
instrucciones se ejecutarán primero.
Capitulo 4 29
CAPITULO 4
REFERENCIA DE INSTRUCCIONES EN LDR
4.1 Funciones lógicas
Las funciones lógicas son sin lugar a duda la parte básica para realizar un programa, en
gran medida el conocimiento de ellas representa la diferencia entre hacer un programa
eficiente y hacer un programa largo e inútil. En este capitulo veremos la manera de representar
las diferentes funciones lógicas desde el lenguaje de PLC de diagrama de escalera, más no se
pretende hacer un repaso de la tabla de verdad de cada función porque se entiende que estas ya
se conocen.
4.1.1 Función NOT
La función NOT puede ser asignada para señales de entrada o señales de salida, en el
caso de señales de entrada, la función NOT es similar a utilizar un contacto normalmente
cerrado de un relevador eléctrico.
Figura 4.1 Función NOT de entrada
Figura 4.2 Función NOT de salida
Capitulo 4 30
En la figura 4.1 vemos que cuando la señal de la entrada I0.0 es cero, entonces la salida
O0.0 es uno. En la figura 4.2 vemos que cuando la señal de la entrada I0.0 es uno, entonces la
salida es cero.
Para el caso de la función NOT multibit, existe una caja que realiza la función en
operandos de 16 bits llamada INV, la función NOT es aplicada bit a bit y el resultado puede
ser guardado en el mismo operando o en otro.
Figura 4.3 Función INV
4.1.2 Función OR
La función OR no es mas que tener contactos en paralelo, en esta función con que uno
de los operandos sea igual a uno la función se hace uno. Para que la función sea igual a cero,
todos los operandos deberán ser igual a cero.
Figura 4.4 Función OR
Para el caso de la función OR multibit existe una caja llamada de la misma manera, la
función OR para este caso se realiza bit a bit entre dos operandos de 16 bits y el resultado es
guardado en un tercero.
Capitulo 4 31
Figura 4.5 Función OR multibit
4.1.3 Función AND
La función AND no es mas que tener contactos en serie, en esta función todos los
operandos deben ser igual a uno para que la función sea igual a uno. Para que la función sea
igual cero, solo basta con que un o de los operandos sea igual a cero.
Figura 4.6 Función AND
Para el caso de la función AND multibit existe una caja llamada de la misma manera,
la función AND para este caso se realiza bit a bit entre dos operandos de 16 bits y el resultado
es guardado en un tercero.
Figura 4.7 Función AND multibit
4.1.4 Función OR exclusiva
Capitulo 4 32
La función OR exclusiva es mas elaborada que las funciones anteriores, sin embrago
sigue siendo una combinación de contactos abiertos y cerrados utilizando las funciones NOT,
OR y AND. La función OR exclusiva es verdadera cuando uno y solo uno de los operandos es
uno. En el caso que dos o más operandos sea igual a uno la función es igual a cero.
Figura 4.8 Función OR Exclusiva con 2 operandos
Figura 4.9 Función OR Exclusiva con 3 operandos
Para el caso de la función OR exclusiva multibit existe una caja llamada EXOR, la
función EXOR para este caso se realiza bit a bit entre dos operandos de 16 bits y el resultado
es guardado en un tercero.
Figura 4.10 Función EXOR
4.2 Funciones aritméticas
Capitulo 4 33
Las funciones aritméticas en un PLC no son muy utilizadas, sin embargo la mayoria de
los PLC’s las poseen y los de Festo no son la excepción.
4.2.1 Adición
La adición se realiza entre dos operandos de 16 bits y es guardado en un tercero
utilizando la caja que lleva por nombre “+”, cabe señalar que la operación se realiza entre
operandos enteros, no es posible usar operandos de punto flotante.
Figura 4.11 Función +
4.2.2 Substracción
La substracción se realiza entre dos operandos de 16 bits y es guardado en un tercero
utilizando la caja que lleva por nombre “-”, cabe señalar que la operación se realiza entre
operandos enteros, no es posible usar operandos de punto flotante.
Figura 4.12 Función -
4.2.3 Multiplicación
La multiplicación se realiza entre dos operandos de 16 bits y es guardado en un tercero
utilizando la caja que lleva por nombre “*”, cabe señalar que la operación se realiza entre
operandos enteros, no es posible usar operandos de punto flotante.
Capitulo 4 34
Figura 4.13 Función *
4.2.4 División
La división se realiza entre dos operandos de 16 bits y es guardado en un tercero
utilizando la caja que lleva por nombre “/”, cabe señalar que la operación se realiza entre
operandos enteros, no es posible usar operandos de punto flotante.
Figura 4.14 Función /
4.3 Funciones de rotación
Las funciones de rotación son comandos que corren los bits individual de una palabra.
Si una palabra es rotada 16 veces se obtiene el valor origina.
4.3.1 Rotación a la izquierda
Para este caso los bits de la palabra son corridos un lugar hacia la izquierda, el bit más
significativo se inserta en el extremo derecho como el bit menos significativo como se muestra
en la figura 4.15.
Capitulo 4 35
Figura 4.15 Rotación a la izquierda
4.3.2 Rotación a la derecha
Para el caso de la rotación a la derecha los bits de la palabra son corridos un lugar hacia
la derecha, el bit menos significativo se inserta en el extremo izquierdo como el bit más
significativo como se muestra en la figura 4.16.
Figura 4.16 Rotación a la derecha
Para ambos casos existen cajas llamadas ROL y ROR, en la figura 4.17 vemos un
ejemplo de cómo se utilizan estas.
Figura 4.17 Función ROL y ROR
Como se puede apreciar las funciones de rotación se realiza en una palabra y el
resultado se guarda en una segunda, pero esta segunda palabra puede ser la primera.
Capitulo 4 36
4.4 Funciones de Corrimientos
Las funciones de corrimientos son muy similares a las funciones de rotación, con la
diferencia de que en el caso de del corrimiento a la izquierda el bit más significativo y en el
corrimiento a la derecha el bit menos significativo se pierden.
4.4.1 Corrimiento a la izquierda
Para el caso del corrimiento a la izquierda los bits de la palabra son corridos un lugar
hacia la izquierda, el bit menos significativo se carga con un cero y el bit más significativo se
pierde como se muestra en la figura 4.18.
Figura 4.18 Corrimiento a la izquierda.
4.4.2 Corrimiento a la derecha
Para el caso del corrimiento a la derecha los bits de la palabra son corridos un lugar
hacia la derecha, el bit más significativo se carga con un cero y el bit menos significativo se
pierde como se muestra en la figura 4.19
Figura 4.19 Corrimiento a la derecha
Para ambos casos existen cajas llamadas SHR y SHL, en la figura 4.20 vemos un
ejemplo de cómo se utilizan estas.
Capitulo 4 37
Figura 4.20 Función SHR y SHL
Como se puede apreciar las funciones de rotación se realiza en una palabra y el
resultado se guarda en una segunda, pero esta segunda palabra puede ser la primera.
4.5 Saltando a una etiqueta
La función de salto es una posibilidad para modificar el flujo natural del programa, la
función de salto tiene una etiqueta como destino, no un número de escalón. Cuando se
programe un salto será necesario colocar la etiqueta a la que se deba hacer el salto, de lo
contrario el compilador marcará error de sintaxis. La instrucción de salto es insertada en la
parte ejecutiva del escalón. En la figura 4.21 se ve un ejemplo sencillo de utilización de salto,
como se puede apreciar, si la entrada I0.0 es igual a uno, se ejecuta el salto hacia la etiqueta
“Destino” sin ejecutar el escalón 9. Si la entrada I0.0 es igual a cero, el programa sigue su
flujo normal.
Figura 4.21 Función de salto
Capitulo 4 38
4.6 Bobinas
Las bobinas son utilizadas para modificar el estado de los operandos de bit en la parte
ejecutiva del escalón. Existen cuatro instrucciones de bobina, el SET, el RESET, la asignación
y la asignación negada.
4.6.1 Set
La instrucción de SET energiza retentivamente a una bobina, en el momento que el
escalón se hace igual a uno la instrucción de SET coloca en valor uno a la bobina y aunque
posteriormente el escalón tome el valor de cero la bobina queda con el valor de uno. La
manera de colocar a cero la bobina es utilizando la instrucción de RESET.
Figura 4.22 Instrucción de SET
4.6.2 Reset
Cuando previamente una bobina fue puesta en valor uno mediante la instrucción de
SET, la función de RESET es necesaria para lograr poner en cero a dicha bobina. Si no se
utiliza la instrucción de RESET la bobina quedará siempre con el valor de uno.
Figura 4.23 Instrucción de RESET
Las instrucciones de SET y RESET son utilizadas cuando es necesario memorizar el
estado momentáneo del escalón, por ejemplo cuando se quiere arrancar y parar un motor con
un solo botón pulsador como se muestra en la figura 4.24.
Capitulo 4 39
Figura 4.24 Arranque y paro de motor con SET y RESET
4.6.3 Asignación
A diferencia del SET que memoriza el estado del escalón cuando este se hizo
verdadero, la asignación contiuamente sigue al estado actual del escalón, es decir, si el escalón
es igual a uno la bobina asignada es igual a uno, si el escalón es cero la bobina es cero. Como
regla general solo debe existir una asignación por bobina en todo el programa y si se tiene
asignación no se debe tener SET, RESET o asignación negada de la misma bobina en todo el
programa.
Figura 4.25 Asignación.
4.6.4 Asignación negada
La asignación negada es similar a la asignación, con la única diferencia de que cuando
el escalón es uno la bobina es cero y cuando el escalón es cero la bobina es uno. La regla
general de asignación es aplicada también para la asignación negada, por lo que si existe una
asignación negada de una bobina ya no debe existir una asignación, un SET o un RESET.
Capitulo 4 40
Figura 4.26 Asignación negada
4.7 Funciones de comparación
Las operaciones de comparación son básicas en cualquier PLC. Las comparaciones
permiten procesar valores analógicos, realizar múltiples comparaciones de contadores y
temporizadores y tomar decisiones en base a valor, etc.
4.7.1 Igual que...
Esta función se realiza entre dos palabras de 16 bits o constantes. Se inserta en la parte
condicional y es verdadera cuando ambas palabras son iguales en valor.
Figura 4.27 Función igual que
4.7.2 Mayor que...
Esta función se realiza entre dos palabras de 16 bits o constantes. Se inserta en la parte
condicional y es verdadera cuando la primera palabra es mayor a la segunda.
Capitulo 4 41
Figura 4.28 Función mayor que
4.7.3 Menor que...
Esta función se realiP0 ..
Capitulo 4 42
Figura 4.30 Función mayor o igual que
4.7.5 Menor o igual que...
Esta función se realiza entre dos palabras de 16 bits o constantes. Se inserta en la parte
condicional y es verdadera cuando la primera palabra es menor o igual a la segunda.
Figura 4.31 Función menor o igual que
4.7.6 Diferente que...
Esta función se realiza entre dos palabras de 16 bits o constantes. Se inserta en la parte
condicional y es verdadera cuando ambas palabras son diferentes entre si.
Capitulo 4 43
Figura 4.32 Función diferente que
4.8 Números
Cuando se utilizan interruptores en las entradas para codificar números o cuando se
utilizan displays de 7 segmentos es necesario realizar conversiones entre código BCD y
decimal. Es por esto que los PLC’s de Festo poseen dos instrucciones para realizar estas
conversiones.
4.8.1 Conversión BCD a binario
El comando DEB realiza la conversión de BCD a binario en palabras de 16 bits. En la
figura 4.33 vemos un ejemplo donde se demuestra como se realiza la conversión, en la figura
4.34 vemos un ejemplo de programación utilizando el comando DEB.
Figura 4.33 Conversión de BCD a binario
Capitulo 4 44
Figura 4.34 Comando DEB
4.8.2 Conversión binario a BCD
El comando B ID realiza la conversión de binario a BCD en palabras de 16 bits. En la
figura 4.35 vemos un ejemplo donde se demuestra como se realiza la conversión, en la figura
4.36 vemos un ejemplo de programación utilizando el comando BID.
Figura 4.35 Conversión de binario a BCD
Figura 4.36 Comando BID
4.9 Contadores
Capitulo 4 45
Como vimos en el capitulo 2, los contadores poseen dos palabras de 16 bits, el counter
word (CW) y el counter preset (CP). La manera de inicializar el contador es utilizando la caja
de contador en la parte ejecutiva del escalón.
Figura 4.37 Inicialización del contador
En la figura 4.37 se puede apreciar la inicialización del contador C4, cuando la entrada
I0.0 es uno, el valor constante 10 se carga en CP4, CW4 se carga con cero y el estado del
contador C4 es uno. Cada ves que la entrada I0.1 tenga un flanco de subida el contador C4 se
incrementara en uno y cada ves que la entrada I0.2 tenga un flanco de subida el contador C4 se
decrementara en uno. La manera de inspeccionar el estado del contador es utilizando el
contacto C4 en la parte condicional. Cuando CW4 llegue a ser igual a CP4 mediante pulsos de
incrementos, el estado del contador se hará igual a cero. Cuando CW4 llegue a ser igual a cero
mediante pulsos de decrementos, el estado del contador se hará igual a cero.
4.10 Temporizadores
Capitulo 4 46
Para inicializar los temporizadores es necesario utilizar la caja ya predefinida para
dicho fin. Como vimos en el capitulo 2 existen tres tipos de temporizadores, el temporizador
de impulso, el temporizador de retrazo a la conexión y el temporizador de retrazo a la
desconexión.
Figura 4.38 Inicialización de temporizadores.
En la figura 4.38 se puede apreciar el método de inicialización e inspección de un
temporizador. La caja del temporizador siempre se colocará en la parte ejecutiva y el contacto
en la parte condicional. Es muy importante tener cuidado en no repetir un número de
temporizador aunque sean de diferentes tipos y que el contacto corresponda al tipo y número
del temporizador en cuestión. La preselección del temporizador se encuentra en la parte
izquierda del temporizador y es necesario lleve al final la “s” de segundos. El dato numérico
puede estar entre 0 y 655.35.
Capitulo 5 47
CAPITULO 5
PROGRAMANDO ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES, Y BANDERAS
5.1 Programando entradas y salidas
El número de entradas y salidas disponibles depende del tamaño del PLC. Para poder
usar las entradas y las salidas es necesario configurar en el WinFST que entradas y que salidas
tenemos en el PLC.
Figura 5.1 Configuración de entradas y salidas
En la figura 5.1 vemos la pantalla de “IO Configuration” que se desplega al hacer
doble clic sobre el mismo nombre en la ventana de “FST Project”. Debajo de la etiqueta “IW”
tenemos el valor “0”, esto quiere decir que la primera palabra de entradas del PLC será la
“IW0”. En el capitulo 1 vimos que el FEC Compacto posee 12 entradas, por lo que las
entradas toman las direcciones desde I0.0 hasta I0.7 y desde I1.0 hasta I1.3. Si debajo de la
etiqueta IW estuviera el valor de “1”, entonces las direcciones de entrada serian de I1.0 hasta
I1.7 y desde I2.0 hasta I2.3. Las mismas consideraciones son válidas para las direcciones de
salidas.
El PLC internamente tiene un total de 256 palabras de entradas y 256 palabras de
salidas de 16 bits. Las entradas y salidas que no se encuentren ligadas a Hardware pueden ser
utilizadas como memorias internas.
Capitulo 5 48
Figura 5.2 Palabras de entradas
Veamos un pequeño problema donde es necesario arrancar y parar un motor con dos
botones pulsadores normalmente abiertos. La lista de localidades es como se muestra en la
figura 5.3.
Figura 5.3 Lista de localidades
Al editar el programa se pueden utilizar los operandos absolutos o los operandos
simbólicos, es conveniente utilizar los simbólicos, ya que si se cambian las direcciones en que
se colocaran los elementos eléctricos, solo bastará realizar los cambios en la lista de
localidades y el programa seguirá igual.
Capitulo 5 49
Figura 5.4 Arranque y paro de un motor
En la figura 5.4 vemos la solución del problema, aquí se puede notar que para
memorizar el estado del escalón utilizamos un contacto de la salida O0.0 en la parte
condicional del escalón en función OR con la entrada I0.0. Debido a que la entrada I0.1
corresponde a un contacto normalmente abierto, en el programa se coloca un contacto cerrado
para que siempre conduzca “energía” y el arranque del motor se haga con el pulsador de
arranque. Cuando se presione el pulsador de paro, se abrirá el contacto cerrado y dejará de
pasar energía hacia la bobina, provocando el paro del motor. En las figuras 5.5, 5.6 y 5.7
vemos los estados con el motor encendido y con el motor apagado respectivamente.
Figura 5.5 Motor apagado
Figura 5.6 Motor encendido con el pulsador de arranque presente
Capitulo 5 50
Figura 5.7 Motor encendido memorizado
En las tres figuras anteriores, los objetos en azul significan que circula energía por
ellos o se encuentran en estado lógico 1.
5.2 Programando banderas
Las banderas pueden utilizarse como detectores de flancos, recordadores de pasos,
como memorias de estados operativos del proceso y en donde se requiera memorizar ciertos
eventos. En la figura 5.8 vemos un programa en que se utiliza un botón pulsador para arrancar
y parar un motor. En este caso, las banderas son utilizadas como detectores de flanco, ya que
cada ves que se pulse el botón de arranque se realizará un cambio de estado en la salida O0.0
Capitulo 5 51
Figura 5.8 Banderas como detectores de flanco
Es conveniente utilizar en este programa el escalón 1 con una instrucción de puesta en
cero de las dos banderas, con el fin de asegurarse que siempre que arranque el PLC, estas
banderas sean igual a cero. Para realizarlo se utiliza la bandera FI como se muestra en la figura
5.9.
Figura 5.9 Bandera de ejecución inicial
Cabe recordar que la bandera FI es igual a uno solamente en el primer ciclo de
operación del PLC.
Capitulo 6 52
CAPITULO 6
PROGRAMANDO TEMPORIZADORES
Para estudiar la programación de temporizadores, veremos un ejemplo con tres
soluciones, con temporizador de pulso, con temporizador de retrazo a la conexión y con
temporizador de retrazo a la desconexión.
Problema: Una lámpara se enciende y apaga a intervalos de un segundo cuando un selector de
arranque se energiza.
Figura 6.1 Solución con TON
Capitulo 6 53
Figura 6.2 Solución con TOFF
Figura 6.3 Solución con T
Una cuarta solución a este problema es utilizar las funciones de comparación,
dividiendo el tiempo total de ciclo en dos partes iguales y encender la salida en una de las
partes y en la otra mantenerla apagada.
Capitulo 6 54
Figura 6.4 Solución con T y comparación
Capitulo 7 55
CAPITULO 7
PROGRAMANDO CONTADORES Y REGISTROS
En un estacionamiento se cuenta con 10 lugares para estacionar automóviles. En frente
del estacionamiento se encuentran colocadas dos lámparas de tráfico, cuando la luz verde está
encendida existen lugares vacíos, cuando la luz roja se enciende el estacionamiento esta lleno.
Figura 7.1 Solución con contador
Capitulo 7 56
Figura 7.2 Solución con registro
Como se puede apreciar en la figura 7.1 y 7.2 las soluciones son prácticamente iguales,
sin embargo la solución con contadores utiliza 831 bytes y la solución con registro utiliza 791
bytes, esto por el hecho de que los contadores utilizan mas memoria. De ahí que muchos
programadores prefieren utilizar registros para realizar cuentas.
Los registros pueden utilizarse para muchas aplicaciones en donde sea necesario
intercambiar o guardar datos. Por ejemplo, en la figura 7.3 se utiliza el registro R0 para
especificar el tiempo que correrá el temporizador con ayuda de un selector.
Capitulo 7 57
Figura 7.3 temporizador con preselección desde registro
Capitulo 8 58
CAPITULO 8
LLAMANDO A PROGRAMAS, CMP Y CFM
8.1 Programas
Los programas son las rutinas en la cual el usuario desarrolla la lógica de
comportamiento del PLC ante los diferentes eventos que suceden en la operación del sistema
de control.
El primer programa que se debe realizar es el programa 0, ya que el PLC siempre
buscará a este programa cuando arranque, si no existe este programa el PLC se pondrá en
modo de fallo.
Desde los programas se pueden llamar a otros programas, a módulos de programa o
módulos de funciones. El total de programas que se pueden realizar son 64 (P0 a P63).
Para habilitar a un programa se utiliza la instrucción SET, para detenerlo se utiliza la
instrucción RESET.
Figura 8.1 Llamado de programas
En la figura 8.1 vemos la manera de habilitar a dos programas P1 y P2 desde el
programa de organización P0. Cuando se encuentre en estado lógico 1 la entrada I0.0, se
Capitulo 8 59
activa el programa P1 que es el programa de secuencia en automático y se detiene el programa
P2 que es el programa de secuencia en manual. Cuando la entrada I0.0 tiene estado lógico 0
sucede lo contrario.
Es interesante comprender que la idea de tener varios programas funcionando es
permitir dividir las diferentes tareas y mantener legibles nuestro programas. Los PLC trabajan
en modo de multitareas o multitaskin, permitiendo que diferentes programas estén trabajando
en conjunto al mismo tiempo.
8.2 Módulos de Programa
Los módulos de programa pueden ser considerados como subrutinas. Los módulos de
programa pueden ser escritos en diagrama de escalera, lista de instrucciones o C. Algunos
módulos de programa pueden usar unidades de función (FU) para pasar información desde
programas hacia módulos de programa y viceversa. La instrucción para llamar a los módulos
de programa es CMP.
Los CMP pueden poseer la instrucción STEP, propia del lenguaje de lista de
instrucciones, que permite detener el flujo de un programa hasta que la ultima condición antes
del siguiente STEP sea verdadera y permita continuar en el siguiente STEP. Los CMP
permiten cambiar la tarea que se este ejecutando, por tal motivo, al ejecutarse una instrucción
CMP el PLC sigue trabajando en modo de multitarea.
Desde un módulo de programa no se puede llamar a otro módulo de programa. El total
de módulos de programa que se pueden tener es 100 (CMP0 a CMP99).
Capitulo 8 60
Figura 8.2 Llamado de módulo de programa
En la figura 8.2 vemos como se llama a un módulo de programa. En este caso cuando
la entrada I0.2 es igual a 1, el módulo de programa CMP10 se activa. Aquí el CMP10 está
utilizando el código de la rutina F10 de la librería de Festo que se encarga de fijar la hora del
PLC en 8:25:00:00 horas según los datos puestos por el programador en los parámetros a la
izquierda de la caja del CMP.
8.3 Módulos de función
Los módulos de función pueden ser considerados similar a llamadas de funciones
especiales. Módulos de función pueden ser escritos en diagrama de escalera, lista de
instrucciones o C. Algunos módulos de función pueden usar unidades de función (FU) para
pasar información desde programas hacia módulos de función y viceversa. La instrucción para
llamar a los módulos de función es CFM.
Los CFM no poseen la instrucción STEP, propia del lenguaje de lista de instrucciones,
que permite detener el flujo de un programa hasta que la ultima condición antes del siguiente
STEP sea verdadera y permita continuar en el siguiente STEP. Los CFM no permiten cambiar
la tarea que se este ejecutando, por tal motivo, al ejecutarse una instrucción CFM el PLC deja
de trabajar en modo de multitarea. El total de módulos de función que se pueden tener es 100
(CFM0 a CFM99).
Los CFM se llaman de la misma manera que los CMP.
Capitulo 8 61
8.4 Importando módulos
Existen una amplia variedad de módulos ya realizados y probados por Festo. Estos
módulos se encuentran en el WinFST como una librería y están ahí esperando ser utilizados.
Para utilizar un módulo de Festo hay que importarlos siguiendo los siguientes pasos:
a) En el Program Window hacer clic derecho sobre CMP o CFM para que aparezca el
menú de New CMP/CFM o Import.
b) Seleccionar importar
c) Seleccionar el módulo a importar y hacer clic en OK
Capitulo 8 62
d) Escoger el tipo entre Program, CMP o CFM. Escoger el número, versión y hacer un
comentario. Hacer clic en OK.
e) Queda listo el módulo para ser utilizado. En la parte ejecutiva de un escalón del
programa puede hacer clic en el icono de Module Call o en el menú Insert para insertar
un módulo.
Capitulo 8 63
f) Seleccionar el módulo. Observe que desde esta pantalla también se pueden importar
módulos.
g) El módulo queda insertado en el escalón. Es necesario escribir los datos de
configuración del módulo. Si no se conocen, puede apretar F1 teniendo seleccionada la
caja del módulo para que aparezca la ayuda en línea.
Conclusiones 64
CONCLUSIONES
En las visitas que he realizado a las empresas del sureste de la republica Mexicana, he
visto muchos ingenieros en electrónica que no saben programar PLC’s. Siendo que, en la
actualidad para realizar la automatización de una máquina es indispensable el uso de los
PLC’s. Al no existir ingenieros que programen PLC’s las empresas pequeñas se tienen que
conformar con tener máquinas que operen en forma semiautomática o totalmente manuales y
las empresas grandes tienen que invertir fuertes sumas de dinero para tener máquinas
automáticas.
Un ingeniero en electrónica que sabe programar PLC’s tiene mayores oportunidades de
obtener un empleo mejor remunerado. Bien es cierto que una máquina podría ser automatizada
con un sistema mínimo a base de microcontroladores o PIC’s, pero también es cierto que esto
llevaría a tener muchas horas de diseño y programación, con los PLC’s la programación es
más sencilla y el diseño es mucho mas rápido. El costo no es limitativo para proyectos con
PLC’s, ya que existen PLC’s en el mercado tan baratos que comparándolos con el costo de
desarrollo de un sistema mínimo con microcontrolador, la opción del PLC es más barato.
Sin duda como hemos visto a trabes del desarrollo de la monografía, la programación
de los PLC’s de Festo es muy sencilla y muy poderosa para realizar automatizaciones, y si a
eso le sumamos que se pueden tener comunicaciones a trabes del puerto Ethernet y se tienen
módulos de Web Server, entonces los PLC’s se pueden utilizar para realizar adquisición de
datos.
ANEXO A 65
ANEXO A
PRINCIPALES MODULOS DE PROGRAMA
Para pasar parámetros hacia y desde un módulo de programa es necesario hacer uso de
las unidades de función FU32 a FU38, los cuales son palabras de 16 bits. En las cajas de los
módulos de programa, las unidades de función que necesita el módulo como parámetros de
entrada se colocan a la izquierda, siendo el de la parte superior el FU32, el inmediato de abajo
el FU33 y así consecutivamente. Las unidades de función que regresa el módulo de salida se
colocan a la derecha de la caja del módulo ordenados de la misma manera que los parámetros
de entrada.
A.1 F10
El módulo F10 establece la hora del reloj interno del PLC.
Parámetros de entrada FU32 Hora (0 a 23) FU33 Minutos (0 a 59) FU34 Segundos (0 a 59) FU35 Centésimas de segundo (0 a 99) FU36 FU37 FU38
Parámetros de salida Ninguno
A.2 F11
El módulo F11 establece la fecha del PLC
Parámetros de entrada FU32 Año (1980 a 2099) FU33 Mes (1 a 12) FU34 Día (1 a 31) FU35 FU36 FU37 FU38
ANEXO A 66
Parámetros de salida Ninguno
A.2 F30
El módulo F30 configura los puertos seriales, la mayoría de los PLC’s de Festo poseen
dos puertos seriales, el COM que es por donde se realiza la descarga de los programas y el
EXT utilizados para establecer comunicación con dispositivos seriales. El COM se identifica
como 255 y el EXT como 0.
Parámetros de entrada FU32 Interface Serial (COM=255, EXT=0) FU33 Parámetros de la Interface FU34 FU35 FU36 FU37 FU38
Parámetros de salida Ninguno
Parámetros de la Interface Baud Rate Carácter ParidadBit 7 6 5 4 3 2 1 0
Baud Rate Bit 7 6 5 4 Baud
1 0 0 0 19200 1 0 0 1 9600 1 0 1 0 4800 1 0 1 1 2400 1 1 0 0 1200 1 1 0 1 600 1 1 1 0 300
1 1 1 1 110
Longitud del carácter Bit 3 2 Bits por carácter
0 0 5 0 1 6
ANEXO A 67
1 0 7 1 1 8
Paridad
Bit 1 0 Paridad 0 0 Ninguna 0 1 ODD 1 0 Ninguna
1 1 EVEN
A.4 F31
El módulo F31 activa el CI, el CI es una aplicación que siempre está corriendo en el
PLC y permite acceder para leer o escribir en los parámetros del PLC mediante una línea de
comandos por el puerto serial COM, sin embargo es posible configurar el puerto EXT para
que en el pueda correr el CI.
Parámetros de entrada FU32 Interface Serial (COM=255, EXT=0) FU33 0 = Desabilita el CI 1 = Habilita el CI
Parámetros de salida Ninguno
A.5 F9
El módulo F9 borra los operandos de la memoria del PLC, este módulo es muy
necesario para asegurarse de borrar toda la “basura” que pueda trae el PLC de fábrica.
Parámetros de entrada
FU32 0 = Borra todos los registros, contadores, temporizadores y banderas
1 = Borra todos los registros 2= Borra todos los contadores 3 = Borra todos los temporizadores 4 = Borra todas las banderas
Parámetros de salida
ANEXO A 68
Ninguno A.6 GETCOM
El módulo GETCOM lee un carácter desde el puerto serial.
Parámetros de entrada FU32 Interface Serial (COM=255, EXT=0)
Parámetros de salida FU32 0 = Listo 1 = Error -1 = Nada recibido FU33 Si FU32 = 0 entonces FU33 = carácter Recibido
A.7 PUTCOM
El módulo PUTCOM envía un carácter por el puerto serial.
Parámetros de entrada FU32 Interface Serial (COM = 255, EXT = 0) FU33 Carácter que se enviará
Parámetros de salida FU32 0 = Listo 1 = Error
A.8 PRINTCOM
El módulo PRINTCOM envía un string FST por el puerto serial.
Parámetros de entrada FU32 Interface Serial (COM = 255, EXT = 0) FU33 Número del string FST
Parámetros de salida FU32 0 = Listo 1 = Error
A.9 READCOM
ANEXO A 69
El módulo READCOM lee una cadena de caracteres desde el puerto serial y los grava
en un string FST.
Parámetros de entrada FU32 Interface Serial (COM = 255, EXT = 0) FU33 Número del string FST FU34 Máxima longitud FU35 Delimitador de datos (0 a 255)
Parámetros de salida FU32 0 = Listo 1 = Error
ANEXO B 70
ANEXO B
CREANDO PROYECTOS
Antes de crear los programas para ser cargados en el PLC es necesario crear un
proyecto. Cada proyecto se compone de uno o más programas (mínimo el programa 0) y de
otros archivos como son los módulos de programas, los string, el alocation list, etc.
Para crear un proyecto es necesario seguir los siguientes pasos.
a) Hacer click en “New” del menu “Project”.
b) Ponerle nombre al nuevo proyecto, el nombre no debe ser mayor de 8 caracteres.
ANEXO B 71
c) Definir el tipo de PLC que se va a utilizar.
d) Seleccionar “Alocation List” para definir los operandos.
ANEXO B 72
e) Seleccionar “IO Configuration” para definir las palabras de entradas y salidas.
f) Seleccionar “Driver Configuration” según sea necesario de acuerdo a los módulos de
programa que se vayan a utilizar.
ANEXO B 73
g) Para crear un nuevo programa hacer clic derecho en “Programs” y seleccionar “New
Program”.
h) Seleccionar “Ladder Diagram”.
ANEXO B 74
i) Seleccionar el número de programa, recuerde que el PLC siempre busca el programa 0
al arranque, por lo que se recomienda que el primer programa sea el programa 0.
j) Ya que se encuentre editado el programa es necesario compilarlo.
ANEXO B 75
k) Si al compilarlo no marco errores, se procede hacer la descarga del proyecto al PLC.
l) Ahora solo basta poner en RUN el PLC de acuerdo al hardware de cada modelo.
Bibliografía 76
BIBLIOGRAFÍA
Libros
B. Plagemann
Ladder diagram for Festo controllers
Edición 02/97
Festo KG
E. V. Terzi, H. Regber, C. Loffler, F. Ebel
Controles lógicos programables
Edición 03/1999
Festo Didactic KG
Manuales
Info 804 Controlador FEC estándar
Festo AG & Co
Productos 2000 parte 2, Válvulas / técnica de mando
Festo AG & Co
Software
FST 4.10.50
Festo AG & Co