5556638899Introducción a Los PLC

7/25/2019 5556638899Introduccin a Los PLC

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Que es un sistema automatizado ?

La automatizacin es un sistema donde se trasfieren tareas de produccin, realizadas habitualmente por operadores humanos a unconjunto de elementos tecnolgicos.

Un sistema automatizado consta de dos partes principales:

Parte de Mando

Parte Operativa

La Parte Operativaes la parte que acta directamente sobre la mquina. Son los elementos que hacen que la mquina se muevay realice la operacin deseada. Los elementos que forman la parte operativa son los accionadores de las mquinas como motores,cilindros, compresores ..y los captadores como fotodiodos, finales de carrera ...la Parte de Mandosuele ser un autmata programable(tecnologa programada), aunque hasta hace bien poco se utilizaban rels electromagnticos, tarjetas electrnicas o mdulos lgicosneumticos (tecnologa cableada) . En un sistema de fabricacin automatizado el autmata programable esta en el centro del sistema. Estedebe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes de sistema automatizado.

Objetivos de la automat izacin

Mejorar la productividad de la empresa, reduciendo los costes de la produccin y mejorandola calidad de la misma.

Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos penosos e incrementando la seguridad.

Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente.

Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las cantidades necesarias en el momento preciso.

Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes conocimientos para la manipulacin del proceso productivo.Integrar la gestin y produccin.

PARTE DE OPERATIVA

Detectores y Captadores

Como las personas necesitan de los sentidos para percibir, lo que ocurre en su entorno, los sistemas automatizados precisan de lostransductores para adquirir informacin de:

La variacin de ciertas magnitudes fsicas del sistema.

El estado fsico de sus componentes

Los dispositivos encargados de convertir las magnitudes fsicas en magnitudes elctricas se denominan transductores. Los transductoresse pueden clasificar en funcin del tipo de seal que transmiten en:

Transductores todo o nada: Suministran ua seal binaria claramente diferenciados. Los finales de carrera son transductores de estetipo.

Transductores numricos: Transmiten valores numricos en forma de combinaciones binarias. Los encoders son transductores de estetipo.

Transductores analgicos: Suministran una seal continua que es fiel reflejo de la variacin de la magnitud fsica medida.

Algunos de los transductores ms utilizados son: Final de carrera, fotoclulas, pulsadores, encoders, etc.

Accionadores y Preaccionadores

El accionador es el elemento final de control que, en respuesta a la seal de mando que recibe, acta sobre la variable o elemento final de

proceso. Un accionador transforma la energa de salida del automatismo en otra til para el entorno industrial de trabajo. Los accionadorespueden ser clasificados en elctricos, neumticos e hidrulicos. Los accionadores ms utilizados en la industria son: Cilindros, motores decorriente alterna, motores de corr iente continua, etc. Los accionadores son gobernados por la parte de mando, sin embargo, pueden estabajo el control directo de la misma o bien requerir algn preaccionamiento para amplificar la seal de mando. Esta preamplificacin setraduce en establecer o interrumpir la circulacin de energa desde la fuente al accionador.

Los preaccionadores disponen de:

Parte de mando o de control que se encarga de conmutar la conexin elctrica, hidrulica o neumtica entre los cables o conductores delcircuito de potencia.

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Accionadores y Preaccionadores

El accionador es el elemento final de control que, en respuesta a la seal de mando que recibe, acta sobre la variable o elemento final deproceso. Un accionador transforma la energa de salida del automatismo en otra til para el entorno industrial de trabajo. Los accionadorespueden ser clasificados en elctricos, neumticos e hidrulicos. Los accionadores ms utilizados en la industria son: Cilindros, motores decorriente alterna, motores de corr iente continua, etc. Los accionadores son gobernados por la parte de mando, sin embargo, pueden estabajo el control directo de la misma o bien requerir algn preaccionamiento para amplificar la seal de mando. Esta preamplificacin setraduce en establecer o interrumpir la circulacin de energa desde la fuente al accionador.

Los preaccionadores disponen de:

Parte de mando o de control que se encarga de conmutar la conexin elctrica, hidrulica o neumtica entre los cables o conductores delcircuito de potencia.

Tecnologas cableadas

Con este tipo de tecnologa, el automatismo se realiza interconectando los distintos elementos que lo integran. Su funcionamiento esestablecido por los elementos que lo componen y por la forma de conectarlos. Esta fue la primera solucin que se utilizo para crearautmatas industriales, pero presenta varios inconvenientes.

Los dispositivos que se utilizan en las tecnologas cableadas para la realizacin del automatismo son:

Reles electromagnticos.

Mdulos lgicos neumticos.

Tarjetas electrnicas.

Tecnologas programadas

Los avances en el campo de los microprocesadores de los ltimos aos han favorecido la generalizacin de las tecnologas programadas.En la realizacin de automatismos. Los equipos realizados para este fin son:

Los ordenadores.

Los autmatas programables.

El ordenador, como parte de mando de un automatismo presenta la ventaja de ser altamente flexible a modificaciones de proceso. Pero, amismo tiempo, y debido a su diseo no especfico para su entorno industrial, resulta un elemento frgil para trabajar en entornos de lneasde produccin. Un autmata programable industrial es un elemento robusto diseado especialmente para trabajar en ambientes detalleres, con casi todos los elementos del ordenador.

Introduccin

Un autmata programable industrial (API) o Programable logic controller (PLC), es un equipo electrnico, programable en lenguaje noinformtico, diseado para controlar en tiempo real y en ambiente de tipo industrial, procesos secuenciales. Un PLC trabaja en base a lainformacin recibida por los captadores y el programa lgico interno, actuando sobre los accionadores de la instalacin.

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Campos de aplicacin

El PLC por sus especiales caractersticas de diseotiene un campo de aplicacin muy extenso. La constante evolucin del hardware ysoftware ampla constantemente este campo para poder satisfacer las necesidades que se detectan en el espectro de sus posibilidadesreales. Su utilizacin se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en donde es necesario un proceso de maniobra, control,sealizacin, etc. , por tanto, su aplicacin abarca desde procesos de fabricacin industriales de cualquier tipo a transformacionesindustriales, control de instalaciones, etc. Sus reducidas dimensiones, la extremada facilidad de su montaje, la posibilidad de almacenar losprogramas para su posterior y rpida utilizacin, la modificacin o alteracin de los mismos, etc., hace que su eficacia se apreciefundamentalmente en procesos en que se producen necesidades tales como:

Espacio reducidoProcesos de produccin peridicamente cambiantes

Procesos secuenciales

Maquinaria de procesos variables

Instalaciones de procesos complejos y amplios

Chequeo de programacin centralizada de las partes del proceso

Ejemplos de aplicaciones generales:

Maniobra de mquinas

Maquinaria industrial de plstico

Mquinas transfer

Maquinaria de embalajes

Maniobra de instalaciones:Instalacin de aire acondicionado, calefaccin...

Instalaciones de seguridad

Sealizacin y control:Chequeo de programas

Sealizacin del estado de procesos

Ventajas e inconvenientes

No todos los autmatas ofrecen las mismas ventajas sobre la lgica cableada, ello es debido, principalmente, a la variedad de modelosexistentes en el mercado y las innovaciones tcnicas que surgen constantemente. Tales consideraciones me obligan e referirme a lasventajas que proporciona un autmata de tipo medio.

Ventajas

Menor tiempo empleado en la elaboracin de proyectos debido a que:

No es necesario dibujar el esquema de contactos

No es necesario simplificar las ecuaciones lgicas, ya que, por lo general la capacidadde almacenamiento del mdulode memoria eslo suficientemente grande.

La lista de materiales queda sensiblemente reducida, y al elaborar el presupuesto correspondiente eliminaremos parte del problemaque supone el contar con diferentes proveedores, distintos plazos de entrega.

Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni aadir aparatos.

Mnimo espacio de ocupacin.Menor coste de mano de obra de la instalacin.

Economa de mantenimiento. Adems de aumentar la fiabilidad del sistema, al eliminar contactos mviles, los mismos autmataspueden indicar y detectar averas.Posibilidad de gobernar varias mquinas con un mismo autmata.

Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedar reducido el tiempo cableado.

Si por alguna razn la mquina queda fuera de servicio, el autmata sigue siendo til para otra mquina o sistema de produccin.

Inconvenientes

Como inconvenientes podramos hablar, en primer lugar, de que hace falta un programador, lo que obliga a adiestrar a uno de lostcnicos en tal sentido, pero hoy en da ese inconveniente esta solucionado porque las universidades ya se encargan de dichoadiestramiento.

El coste inicial tambin puede ser un inconveniente.

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Funciones bsicas de un PLC

Deteccin:

Lectura de la seal de los captadores distribuidos por el sistema de fabricacin.

Mando:

Elaborar y enviar las acciones al sistema mediante los accionadores y preaccionadores.

Dialogo hombre maquina:

Mantener un dilogo con los operarios de produccin, obedeciendo sus consignas e informando del estado del proceso.

Programacin:

Para introducir, elaborar y cambiar el programa de aplicacin del autmata. El dialogo de programacin debe permitir modificar elprograma incluso con el autmata controlando la maquina.

Nuevas Funciones

Redes de comunicacin:

Permiten establecer comunicacin con otras partes de control. Las redes industriales permiten la comunicacin y el intercambio de

datos entre autmatas a tiempo real. En unos cuantos milisegundos pueden enviarse telegramas e intercambiar tablas de memoriacompartida.

Sistemas de supervisin:

Tambin los autmatas permiten comunicarse con ordenadores provistos de programas de supervisin industrial. Estacomunicacin se realiza por una red industrial o por medio de una simple conexin por el puerto serie del ordenador.

Control de procesos continuos:

Adems de dedicarse al control de sistemas de eventos discretos los autmatas llevan incorporadas funciones que permiten elcontrol de procesos continuos. Disponen de mdulos de entrada y salida analgicas y la posibilidad de ejecutar reguladores PID que estnprogramados en el autmata.

Entradas- Salidas distribuidas:

Los mdulos de entrada salida no tienen porqu estar en el armario del autmata. Pueden estar distribuidos por la instalacin, secomunican con la unidad central del autmata mediante un cable de red.

Buses de campo:

Mediante un solo cable de comunicacin se pueden conectar al bus captadores y accionadores, reemplazando al cableadotradicional. El autmata consulta cclicamente el estado de los captadores y actualiza el estado de los accionadores

ESTRUCTURAS

Introduccin

Este captulo est dedicado a conocer al autmata en su parte fsica o hardware, no slo en su configuracin externa, sino tambin yfundamentalmente en la parte interna. El autmata esta compuesto de diferentes elementos como CPU, fuente de alimentacin, memoria,E/S, etc. que estn colocados de diferente forma y modo segn la estructura externa del autmata.En el apartado dedicado a la estructuraexterna veremos donde y como se colocan los diferentes elementos que componen el autmata programable.En el apartado dedicado a laestructura interna veremos la funcin que desempea cada uno de los diferentes elementos como CPU, E/S, fuente de alimentacin, etc..

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ESTRUCTURA EXTERNA

Introduccin

El trmino estructura externa o configuracin externa de un autmata programable industrial se refiere al aspecto f sico exterior del mismo,bloques o elementos en que est dividido.

Actualmente son tres las estructuras ms significativas que existen en el mercado:

Estructura compacta.

Estructura semimodular. ( Estructura Americana)

Estructura modular. (Estructura Europea)

Estructura compacta

Este tipo de autmatas se distingue por presentar en un solo bloque todos sus elementos, esto es, fuente de a limentacin, CPU, memoriasentradas/salidas, etc.. Son los autmatas de gama baja o nanoautmatas los que suelen tener una estructura compacta. Su potencia deproceso suele ser muy limitada dedicndose a controlar mquinas muy pequeas o cuadros de mando.

Estructura semimodular

Se caracteriza por separar las E/S del resto del autmata, de tal forma que en un bloque compacto estn reunidas las CPU, memoria deusuario o de programa y fuente de alimentacin y separadamente las unidades de E/S . Son los autmatas de gama media los que suelentener una estructura semimodular (Americana).

Estructura modular

Su caracterstica principal es la de que existe un mdulo para cada uno de los diferentes elementos que componen el autmata comopuede ser una fuente de alimentacin, CPU, E/S, etc. La sujecin de los mismos se hace por carril DIN, placa perforada o sobre RACK, en

donde va alojado el BUS externo de unin de los distintos mdulos que lo componen. Son los autmatas de gama alta los que suelen teneuna estructura modular, que permiten una gran flexibilidad en su constitucin.

ESTRUCTURA INTERNA

Introduccin

En este apartado vamos a estudiar la estructura interna de cada uno de los diferentes elementos que componen el autmata, las funcionesy funcionamiento de cada una de ellas.

El autmata est constituido por diferentes elementos, pero tres son los bsicos:

CPU

Entradas

Salidas

Con las partes mencionadas podemos decir que tenemos un autmata pero para que sea operativo son necesarios otros elementos talescomo:

Fuente de alimentacin

Interfaces

La unidad o consola de programacin

Los dispositivos perifricos

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CPU:

La CPU(Central Procesing Unit) es la parte inteligente del sistema. Interpreta las instrucciones del programa de usuario y consulta elestado de las entradas. Dependiendo de dichos estados y del programa, ordena la activacin de las salidas deseadas.

La CPU est constituida por los siguientes elementos:

Procesador

Memoria monitor del sistema

Circuitos auxiliares

Procesador

Est constituido por el microprocesador, el reloj(generador de onda cuadrada) y algn chip auxiliar. El micropocesador esun circuito integrado (chip), que realiza una gran cantidad de operaciones, que podemos agrupar en:

Operaciones de tipo lgico.

Operaciones de tipo aritmtico.

Operaciones de control de la transferencia de la informacin dentro del autmata.

Para que el microprocesador pueda realizar todas estas operaciones est dotado de unos circuitos internos que son los siguientes:

Circuitos de la unidad aritmtica y lgica o ALU: Es la parte del p donde se realizan los clculos y las decisiones lgicas para controlarel autmata.

Circuitos de la unidad de control (UC) o Decodificador de instrucciones: Decodifica las instrucciones ledas en memoria y se generanlas seales de control.Acumulador:Es la encargada de almacenar el resultado de la ltima operacin realizada por el ALU.

Flags:Flags, o indicadores de resultado, que pueden ser consultados por el programa.

Contador de programa:Encargada de la lectura de las instrucciones de usuario.

Bus(interno): No son circuitos en si, sino zonas conductoras en paralelo que transmiten datos, direcciones, instrucciones y seales decontrol entre las diferentes partes del !p.

Memoria monitor del sistema

Es una memoria de tipo ROM, y adems del sistema operativo del autmata contiene las siguientes rutinas, incluidas por el fabricante.

Inicializacin tras puesta en tensin o reset.

Rutinas de test y de respuesta a error de funcionamiento.Intercambio de informacin con unidades exteriores.

Lectura y escritura en las interfaces de E/S.

Funciones bsicas de la CPU

En la memoria ROM del sistema, el fabricante ha grabado una serie de programas ejecutivos, software del sistema y es a estos programasa los que acceder el p para realizar las funciones.El software del sistema de cualquier autmata consta de una serie de funcionesbsicas que realiza en determinados tiempos de cada ciclo.

En general cada autmata contiene y realiza las siguientes funciones:

Vigilar que el tiempo de ejecucin del programa de usuario no exceda de un determinadotiempo mximo. A esta funcin se ledenomina Watchdog.

Ejecutar el programa usuario.Crear una imagen de las entradas, ya que el programa de usuario no debe acceder directamente a dichas entradas.

Renovar el estado de las salidas en funcin de la imagen de las mismas, obtenida al final del ciclo de ejecucin del programa usuario.

Chequeo del sistema.

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FUENTE DE ALIMENTACION: La fuente de alimentacin proporciona las tensiones necesarias para el funcionamiento de los distintoscircuitos del sistema. La alimentacin a la CPU puede ser de continua a 24 Vcc, tensin muy frecuente en cuadros de distribucin, o enalterna a 110/220 Vca. En cualquier caso es la propia CPU la que alimenta las interfaces conectadas a trav s del bus interno.Laalimentacin a los circuitos E/S puede realizarse, segn tipos, en alterna a 48/110/220 Vca o en continua a 12/24/48 Vcc.La fuente dealimentacin del autmata puede incorporar una batera tampn, que se utiliza para el mantenimiento de algunas posiciones internas y delprograma usuario en memoria RAM, cuando falla la alimentacin o se apaga el autmata.INTERFACES: En el control de un procesoautomatizado, es imprescindible un dialogo entre operador-mquina junto con una comunicacin entre la mquina y el autmata, estascomunicaciones se establecern por medio del conjunto de entradas y salidas del citado elemento. Los autmatas son capaces demanejar tensiones y corrientes de nivel industrial, gracias a que disponen un bloque de circuitos de interfaz de E/S muy potente, que les

permite conectarse directamente con los sensores y accionamientos del proceso.De entre todos los tipos de interfaces que existen, lasinterfaces especificas permiten la conexin con elementos muy concretos del proceso de automatizacin. Se pueden distinguir entre ellastres grupos bien diferenciados:

Entradas / salidas especiales.

Entradas / salidas inteligentes.

Procesadores perifricos inteligentes.

Las interfaces especiales del primer grupo se caracterizan por no influir en las variables de estado del proceso de automatizacinnicamente se encargan de adecuar las E/S, para que puedan ser inteligibles por la CPU, si son entradas, o para que puedan serinterpretadas correctamente por actuadores (motores, cilindros, etc.), en el caso de las salidas. Las del segundo grupo admiten mltiplesmodos de configuracin, por medio de unas combinaciones binarias situadas en la misma tarjeta. De esta forma se descarga de trabajo ala unidad central, con las ventajas que conlleva. Los procesadores perifricos inteligentes, son mdulos que incluyen su propio procesadormemorias y puntos auxiliares de entrada / salida. Estos procesadores contienen en origen un programa especializado en la ejecucin de

una tarea concreta, a la que le basta conocer los puntos de consigna y los parmetros de aplicacin para ejecutar, de forma autnoma eindependiente de la CPU principal, el programa de control.

ENTRADAS Y SALIDAS:Introduccin

La seccin de entradas mediante el interfaz, adapta y codifica de forma comprensible para la CPU las seales procedentes de losdispositivos de entrada o captadores.

Hay dos tipos de entradas:

Entradas digitales

Entradas analgicas

La seccin de salida tambin mediante interfaz trabaja de forma inversa a las entradas, es decir, decodifica las sealesprocedentes de la CPU, y las amplifica y manda con ellas los dispositivos de salida o actuadores como lmparas, rels...aqu tambin existen unos interfaces de adaptacin a las salidas de proteccin de circuitos internos.

Hay dos tipos de salidas:

Salidas digitales

Salidas analgicas

Entradas digitales

Los mdulos de entrada digitales permiten conectar al autmata captadores de tipo todo o nada como finales de carrera pulsadores...Losmdulos de entrada digitales trabajan con seales de tensin, por ejemplo cuando por una va llegan 24 voltios se inte rpreta como un "1" y

cuando llegan cero voltios se interpreta como un "0"

El proceso de adquisicin de la seal digital consta de varias etapas.

Proteccin contra sobretensiones

Filtrado

Puesta en forma de la onda

Aislamiento galvnico o por optoacoplador.

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Entradas analgicas

Los mdulos de entrada analgicas permiten que los autmatas programables trabajen con accionadores de mando analgico y leanseales de tipo analgico como pueden ser la temperatura, la presin o el caudal.Los mdulos de entradas analgicas convierten unamagnitud analgica en un numero que se deposita en una variable interna del autmata. Lo que realiza es una conversin A/D, puesto queel autmata solo trabajar con seales digitales. Esta conversin se realiza con una precisin o resolucin determinada (numero de bits) ycada cierto intervalo de tiempo (periodo muestreo).

Los mdulos de entrada analgica pueden leer tensin o intensidad.

El proceso de adquisicin de la seal analgica consta de varias etapas:

Filtrado

Conversin A/D

Memoria interna

salidas digitales

Un mdulo de salida digital permite al autmata programable actuar sobre los preaccionadores y accionadores que admitan ordenes detipo todo o nada.El valor binario de las salidas digitales se convierte en la apertura o cierre de un rel interno del autmata en el caso demdulos de salidas a rel.En los mdulos estticos (bornero), los elementos que conmutan son los componentes electrnico comotransistores o triacs, y en los mdulos electromecnicos son contactos de rels internos al mdulo.

Los mdulos de salidas estticos al suministrar tensin, solo pueden actuar sobre elementos que trabajan todos a la misma tensin, encambio los mdulos de salida electromecnicos, al ser libres de tensin, pueden actuar sobre elementos que trabajen a tensiones distintas

El proceso de envo de la seal digital consta de varias etapas:

Puesta en forma

Aislamiento

Circuito de mando (rel interno)

Proteccin electrnica

Tratamiento cortocircuitos

Salidas analgicas

Los mdulos de salida analgica permiten que el valor de una variable numrica interna del autmata se convierta en tensin ointensidad.Lo que realiza es una conversin D/A, puesto que el autmata solo trabaja con seales digitales. Esta conversin se realiza conuna precisin o resolucin determinada (numero de bits) y cada cierto intervalo de tiempo (periodo muestreo).Esta tensin o intensidadpuede servir de referencia de mando para actuadores que admitan mando analgico como pueden ser los variadores de velocidad, lasetapas de los tiristores de los hornos, reguladores de temperatura... permitiendo al aut mata realiza funciones de regulacin y control deprocesos continuos.

El proceso de envo de la seal analgica consta de varias etapas:

Aislamiento galvnico

Conversin D/A

Circuitos de amplificacin y adaptacinProteccin electrnica de la salida

Como hemos visto las seales analgicas sufren un gran proceso de adaptacin tanto en los mdulos de entrada como en losmdulos de salida. Las funciones de conversin A/D y D/A que realiza son esenciales. Por ello los mdulos de E/S analgicos se lesconsidera mdulos de E/S especiales.

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MEMORIAS:Introduccin

La memoria es el almacn donde el autmata guarda todo cuanto necesita para ejecutar la tarea de control.

Datos del proceso:

Seales de planta, entradas y salidas.

Variables internas, de bit y de palabra.

Datos alfanumricos y constantes.

Datos de control:

Instrucciones de usuario (programa)

Configuracin del autmata (modo de funcionamiento, nmero de e/s conectadas, ...)

Existen varios tipos de memorias:

RAM. Memoria de lectura y escritura.

ROM. Memoria de solo lectura, no reprogramable.

EPRON. Memoria de solo lectura, reprogramables con borrado por ultravioletas.

EEPRON. Memoria de solo lectura, alterables por medios elctricos.

La memoria RAM se utiliza principalmente como memoria interna, y nicamente como memoria de programa en el caso de que puedaasegurarse el mantenimiento de los datos con una batera exterior.La memoria ROM se utiliza para almacenar el programa monitor delsistema como hemos visto en el apartado dedicado a la CPU. Las memorias EPROM se utilizan para almacenar el programa de usuario,una vez que ha sido convenientemente depurada.Las memorias EEPROM se emplean principalmente para almacenar programas, aunqueen la actualidad es cada vez ms frecuente el uso de combinaciones RAM + EEPROM, utilizando estas ultimas como memorias deseguridad que salvan el contenido de las RAM. Una vez reanudada la alimentacin, el contenido de la EEPROM se vuelca sobre la RAM.Las soluciones de este tipo estn sustituyendo a las clsicas RAM + batera puesto que presentan muchos menos problemas.

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Memoria interna

En un autmata programable, la memoria interna es aquella que almacena el estado de las variables que maneja el autmata: entradas,salidas, contadores, rels internos, seales de estado, etc. Esta memoria interna se encuentra dividida en varias reas, cada una de ellascon un cometido y caractersticas distintas.La clasificacin de la memoria interna no se realiza atendiendo a sus caractersticas de lectura yescritura, sino por el t ipo de variables que almacena y el numero de bits que ocupa la variable. As, la memoria interna del autmata quedaclasificada en las siguientes reas.

rea de imgenes de entradas/salidas y rea interna (IR).

En esta rea de memoria se encuentran:

Los canales (registros) asociados a los terminales externos (entradas y salidas).

Los rels (bit) internos (no correspondidos con el terminal externo), gestionados como rels de E/S.

Los rels E/S no usados pueden usarse como IR.

No retienen estado frente a la falta de alimentacin o cambio de modo de operacin.

rea especial (SR).

Son rels de sealizacin de funciones particulares como:

Servicio ( siempre ON, OFF)

Diagnosis ( sealizacin o anomalas)

Temporizaciones (relojes a varias frecuencias)Clculo

Comunicaciones

Accesible en forma de bit o de canal.

No conservan su estado en caso de fallo de alimentacin o cambio de modo.

rea auxiliar (AR).

Contienen bits de control e informacin de recursos de PLC como: Puerto RS232C, puertos perifricos, casetes de memoria...

Se dividen en dos bloques:

Sealizacin: Errores de configuracin, datos del sistema.

Memorizacin y gestin de datos

Es un rea de retencin.

Accesible en forma de bit o de canal.


rea de enlace (LR).

Se utilizan para el intercambio de datos entre dos PLCs unidos enforma PC Link(1:1).

Dedicados al intercambio de informacin entre PLCs.

Si no se utilizan como LR pueden usarse como IR.

Accesible en forma de bit o canal.


rea de retencin (HR).

Mantienen su estado ante fallos de alimentacin o cambio de modo de PLC.

Son gestionados como los IR y direccionables como bit o como canal.

rea de temporizadores y contadores (TIM/CNT).

Es el rea de memoria que simula el funcionamiento de estos dispositivos.

Son usados por el PLC para programar retardos y contajes.

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rea de datos (DM).

Se trata de memoria de 16 bits ( palabra).

Utilizable para gestin de valores numricos.

Mantiene su estado ante cambios de modos de trabajo o fallo de alimentaci n.

Direccionables como Canal(palabra).

Esta rea suele contener los parmetros de configuracin del PLC(setup).

Las variables contenidas en la memoria interna, pueden ser consultadas y modificadas continuamente por el programa, cualquier nmerode veces. Esta actualizacin continua de los datos obliga a construir la memoria con dispositivos RAM.

Memoria de programa

La memoria de programa, normalmente externa y enchufable a la CPU mediante casete de memoria, almacena el programa escrito por elusuario para su aplicacin.Cada instruccin del usuario ocupa un paso o direccin del programa.Las memorias de programa o memoriasde usuario son siempre de tipo permanente RAM + bater a o EPROM/EEPROM . Por lo general la mayora de los fabricantes deautmatas ofrecen la posibilidad de utilizar memorias RAM con batera para la fase de desarrollo y depuracin de los programas, y depasar estos a memorias no voltiles EPROM o EEPROM una vez finalizada esta fase.La ejecucin del programa en el mdulo es siempreprioritaria, de forma que si se da tensin al autmata con un mdulo conectado, la CPU ejecuta su programa y no el contenido en memoriaRAM interna.

PROGRAMACION

el sistema de programacin permite, mediante las instrucciones del autmata, confeccionar el programa de usuario.Posteriormente el programa realizado, se trasfiere a la mem oria de programa de usuario.

Una memoria tpica permite almacenar como mnimo hasta m il instrucciones con datos de bit, y es del tipo lectura/escritura, permitiendo lamodificacin del programa cuantas veces sea necesario. Tiene una batera tampn para mantener el programa si falla la tensin de

alimentacin.

La programacindel autmata consiste en el establecimiento de una sucesin ordenada de instrucciones, escritas en un lenguaje deprogramacin concreto.

Estas instrucciones estn disponibles en el sistema de programacin y resuelven el control de un proceso determinado.

El GRAFCET surge en Francia a mediados de los aos 70, debido a la colaboracin de algunos fabricantes de autmatas, comoTelemecanique y Aper con dos organismos oficiales, AFCET (Asociacin francesa para la ciberntica, economa y tcnica) y ADEPA(Agencia nacional para el desarrollo de la produccin automatizada). Homologado en Francia, Alemania, y posteriormente por la comisinElectrnica Internacional (IEC 848, ao 1988) . Actualmente es una herramienta imprescindible cuando se trata de automatizarprocesos secuenciales de cierta complejidad con autmatas programables. El GRAFCET es un diagrama funcional que describe laevolucin del proceso que se quiere automatizar tal y como se muestra en la figura. Est definido por unos elementos grficos y unasreglas de evolucin que reflejan la dinmica del comportamiento del sistema. Todo automatismo secuencial o concurrente se puedeestructurar en una serie de etapas que representan estados o subestados del sistema en los cuales se realiza una o m s acciones, ascomo transiciones, que son las condiciones que deben darse para pasar de una etapa a otra.

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ELEMENTOS GRAFICOS

Las Etapas

Las etapas representan cada uno de los estados del sistema.

El smbolo empleado para representar una etapa es un cuadrado

con un numero o smbolo en su interior que la identifica. Las etapas

iniciales se representan por un cuadrado con doble lnea. Cuando se

recorre el grfico de evolucin, por cualquier camino posible, deben

alternarse siempre una etapa y una transicin.

Las acciones que llevan asociadas las etapas se representan con un rectngulo donde se indica el tipo de accin a realizar. Unaetapa puede llevar asociadas varias acciones.

Las Lneas de Evolucin

Las lineas de evolucin unen entre si las etapas que representan act ividades consecutivas. Las lneas se entenderan siempre orientadasde arriba abajo, a menos que se represente una flecha en sentido contrario. Dos l neas de evolucin que se crucen debe de interpretarse,en principio que no estn unidas.

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Las Transiciones

Las transiciones, representan las condiciones lgicas necesarias para que finalice la actividad de una etapa y se inicie la de la etapa oetapas inmediatamente consecutivas. Grficamente se representan por una lnea cruzada sobre las lneas de evolucin.

Los Reenvos

Son smbolos en forma de flecha que indican la

procedencia o destino de las lneas de evolucin.

REGLAS DE EVOLUCION

El proceso se descompone en etapas, que sern activadas de forma secuencial.

Una o varias acciones se asocian a cada etapa. Estn acciones slo estn activas cuando la etapa est activa.

Una etapa se hace activa cuando la precedente lo est y la condicin de transicin entre ambas etapas ha sido activada. La activacin deuna condicin de transicin implica la activacin de la etapa siguiente y la desactivacin de la etapa precedente. La etapa inicial tiene queser activada antes de que se inicie el ciclo del GRAFCET, un ciclo est formado por todas las etapas posteriores a la etapa inicial.

ESTRUCTURAS DEL GRAFSET

Existen procesos que requieren estructuras mas complejas, en las que se representan bucles, tomas de decisiones o tareas simultaneasque deben sincronizarse. Para estos casos el GRAFCET dispone de otras estructuras b sicas a partir de las cuales pueden generarse losdiagramas de dichos progresos.

Las tres estructuras bsicas del GRAFCET, de las cuales pueden derivarse todas las dems, son:

Secuencia lineal

Convergencia y divergencia en o (subprocesos alternativos).

Convergencia y divergencia en y (subprocesos simultneos).

La divergencia y la convergencia

La divergencia y la convergencia en "o", a las que llamaremos conjuntamente bifurcacin en "o", forman una estructura en la que existenlos siguientes elementos:

Una divergencia en "o", en la que se inician varios caminos o subprocesos alternativos posibles.

Una serie de caminos alternativos con una macroestructura lineal, aunque pueden tener otras estructuras mas complejas.

Una o mas confluencias en "o" de dichos caminos alternativos, de tal forma que la macroestructura debe ser globalmente cerrada.

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Las propiedades bsicas que cumple la estructura debifurcacin en "o" son las siguientes:

A partir del punto de divergencia el proceso podr evolucionar por distintos caminos alternativos, cada uno de ellos debe tener supropia condicin de transicin.

Las condiciones de transicin de los diversos caminos de divergencia han de ser excluyentes entre si, de forma que el proceso solopodr progresar en cada caso por uno de ellos.

A nivel de grfico global, los distintos caminos iniciados como divergencia en "o" deben confluir en uno o mas puntos deconvergencia en "o". Dicho de otra forma, la estructura debe ser totalmente cerrada y no pueden existir caminos abiertos, ya queesto denotara situaciones sin posible salida.

La desactivacin de la etapa previa a una divergencia se produce al activarse una cualquiera de

las etapas siguientes, segn una ecuacin lgica en "o".

RESET B9 = Q10 + Q20 + Q30

("o" de todas las ramificaciones divergentes)

La activacin de la etapa siguiente a una divergencia depende de la etapa previa y de la condicin particular del camino activado, como sise tratara de una secuencia lineal:

SET B10 = Q9 * (C9-1)

La activacin de la etapa siguiente a una convergencia depende de las etapas previas segn una ecuacin en "o".

SET B40 = Q19 * C19 + Q25 * C25

("o" de todas las ramificaciones concurrentes)

SECUENCIA LINEAL

La secuencia lineal es la estructura ms simple posible y consiste en una sucesin de etapas unidas consecutivamente por las lneas deevolucin y condiciones de transicin.Dentro de un tramo de secuencia lineal, solamente una etapa debe estar activada en un instantedeterminado.Se activa una etapa cuando se encuentra activada la anterior y se cumplan las condiciones de transicin entre ambas.Laactivacin de una etapa implica automticamente la desactivacin de la etapa anterior.Una secuencia lineal puede formar parte de unaestructura ms compleja.

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La divergencia y convergencia en " y "

La divergencia y convergencia en " y ", a las que llamaremos conjuntamente bifurcacin en " y " , forman una estructura en las que existenlos siguientes elementos:

Una divergencia en " y " en la que se inician varios caminos o subprocesos que deben iniciarse simultneamente cuando se cumplauna determinada condicin de transicin comn.Una serie de caminos simultneos con una macroestructura lineal, aunque pueden contener otras estructuras ms complejas.

Una o ms confluencias en " y " de dichos caminos, de manera que la macroestru ctura debe ser globalmente cerrada

Las propiedades que cumplen las convergencias y divergencias en " y " son las siguientes:

A partir del punto de divergencia el proceso evolucionara por varios caminos a la vez, ejecutando varias tareas simultneamente.

La condicin de transicin para iniciar las tareas simultaneas es nica y comn para todas ellas.

La convergencia en "y " impone de por si una condicin de transicin: todas las tareas que confluyan deben haber terminado para queel proceso pueda continuar.

La etapa previa a una divergencia "y" no debe desactivarse hasta que se hayan activado todas las etapas siguientes,segn una ecuacin lgica en "y".

RESET B9 = Q10 * Q20 * Q30

("y" de todas las ramificaciones divergentes)

La activacin de etapa inmediatamente despus de una divergencia depende de que este activada la etapa inmediatamente anteriory dela condicin de transicin comn.

SET B10 = Q9 * C9

SET B20 = Q9 * C9

SET B30 = Q9 * C9

La activacin a una etapa siguiente a una convergencia en "y" depende de que estn activadas todas las etapas previas.

SET B40 = Q19 * Q25 * CA

("y" todas las ramificaciones concurrentes)

SET B50 = Q47 * Q34 * CB

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EJERCICIO PRACTICO

Funcionamiento

En primer lugar tenemos el deposito 1 ( tolva 1), el cual contiene piedrilla en gran cantidad. Esta tolva, mediante el accionamiento de lacompuerta 1 (cilindro neumtico), permite llenar otra tolva que est justo debajo de ella, es la llamada tolva 2.La tolva 2 se llenara justo conla capacidad del container a llenar. El fin de carrera "b" (entrada 1), detecta la tolva 2 llena, y el "a" (entrada 0) vac a. Lo mismo que la tolva1, esta tambin posee su correspondiente compuerta.El container, es manipulado por una cinta transportadora accionada por un motortrifsico, el cual para debajo de la tolva 2 (para que sea llenado) cuando lo detecta el finde carrera "c" (entrada 2), y cuando es llenadosigue avanzando hasta que el prximo container accione el "c", y as sucesivamente.

Funcionamiento y comentarios del programa

Al accionar el pulsador de marcha "M" (entrada 10) activo un rel interno biestable (1100), y lo desactivo con el pulsador de parada "P"(entrada 4).Al dar la marcha, la tolva 1 abre la compuerta 1 (OUT 100=1) y llena la otra tolva, la tolva 2, a no ser que: ya se encuentre llena(entrada 1), que el contador haya contabilizado los 50 containeres cargados, y que la tolva 2 este llenando el container.

Cuando la tolva 2 adquiere su carga, la tolva 1 cierra su compuerta (OUT 100=0) y al cabo de 0,3 sg, si el container se encuentra debajode esta tolva (entrada 2), entonces se abre la compuerta 2 (OUT 101=1) para llenar el container: esta compuerta se cierra (OUT 101=0)cuando la carga de la tolva 2 llega a su m nimo (entrada 0).

Cuando las dos tolvas tengan sus compuertas cerradas, la cinta transportara los containeres (OUT 102=1), hasta que la pr xima vaca sesitu debajo de la tolva 2.

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Solucin

1 GRAFCET funcional

3 Asignacin de variables

TABLA DE ASIGNACIN DE VARIABLES

VARIABLES DE ENTRADA ENTRADA AL AUTMATA

Final de carrera a "f.c.a" 0000

Final de carrera b "f.c.b" 0001Final de carrera c "f.c.c" 0002

Pulsador de marcha 0004

Pulsador de parada 0010

ETAPAS DEL GRAFCET RELES INTERNOS DE MEMORIA DELAUTMATA

E0 1000

E1 1001

E2 1002

E3 1003

E4 1004

E5 1005E6 1006

E7 1007

E8 1008

E9 1009

M/P (Marcha Paro) 1100

ACCIONES DEL GRAFCET SALIDAS DEL AUTMATA

Compuerta Tolva1 100

Compuerta Tolva2 101

Motor cinta transportadora 102

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4 Diseo del sistema de control

Red1

LD 010.04

AND TIM001

OR 018.15

LD 010.01

KEEP 010.00

Red 2

LD 010.00

AND 011.00

AND NOT 000.01

AND NOT CNT003

AND NOT 001.01

LD 010.02

KEEP 010.01

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Red 3

LD 010.01

AND 000.01

LD 010.03

KEEP 010.02

Red 4

LD 010.02

AND TIM000

AND 000.02

LD 010.04

KEEP 010.03

Red 5

LD 010.03

AND NOT 000.00

LD 010.00

KEEP 010.04

Red 6

LD 018.15

LD 010.06

OR 010.07

KEEP 010.05

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Red 7

LD 010.05

OR 010.09

AND NOT 000.02

LD 010.07

KEEP 010.06

Red 8

LD 010.05

OR 010.06

AND 000.02

LD 010.08

KEEP 010.07

Red 9

LD 010.07

AND 010.04

LD 010.09

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21/49

KEEP 010.08

Red 10

LD 010.08

AND TIM002

LD 010.06

KEEP 010.09

Red 11

LD 000.03

LD NOT 000.04

KEEP 011.00

Red 12

LD 010.02

TIM 000 #0003

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Red 13

LD 010.04

TIM 001 #0003

Red 14

LD 010.08

TIM 002 #0003

Red 15

LD 010.04

LD NOT 011.00

CNT 003 #0050

Red 16

LD 010.01

LD 010.02

KEEP 001.00

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Red 17

LD 010.03

LD 010.04

KEEP 001.01

Red 18

LD 010.06

OR 010.09

LD 010.07

KEEP 001.02

Red 19

END

La automatizacin de mquinas y de procesos industriales debe contemplar todos los posibles estados en que se puede encontrar unamquina o proceso. No solamente se debe contemplar en el programa el simple funcionamiento norm al automtico, sino las situaciones defallo, de parada de emergencia, los procesos de rearme y puesta en marcha de la mquina, las marchas de test, el control manual.Unprograma de autmata debe considerar prioritario la deteccin de los posibles defectosde la parte operativa y el ejecutar la parada deemergencia, cuyo tratamiento ser largamente descrito en este captulo. Asimismo una cuestin fundamental es el rearme de la mquina,debiendo contemplar el caso de que la produccin deba continuar en el estado previo a la emergencia, o si ya no es posible continuar, elproceso debe ser iniciado de nuevo.

Todo programa de autmata debe contemplar estos casos, con el objetivo de reducir al mnimo los tiempos de parada de las maquinas yhacer simple el proceso de rearranque y los cambios de modo de funcionamiento, por ejemplo paso de control manual a controlautomtico.En este capitulo se expondr una forma organizada de elaborar los programas de autmatas, para que se contemplen las

situaciones anteriores.

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En un principio todo programa de autmata deber implementar :

Produccin normal automtica

Control manual de la mquina

Marcha de test

Posicionamiento de la mquina en la posicin inicial

Gestin de la parada de emergenciaGestin de rearme de la mquina

La gua GEMMA (Gua para el estudio de los modos de marchas y paradas), es una representacin organizada de todos los modos oestados en que se puede encontrar un proceso de produccin automatizado, igualmente representa los saltos o transiciones que se dan de

un estado a otro.

Estos estados se organizan en tres grupos principales:

Parada y puesta en marcha.

Fallo de la parte operativa.

Funcionamiento.

FALLO OPERATIVO

Introduccin

Engloba los procesos de fallo, activados por un fallo propio de la mquina otambin a peticin del operador al pulsar la seta deemergencia.

Parada de emergencia

En este estado se debe llevar la mquina a una situacin segura tanto para el operario como para el producto. Esta situacin implicanormalmente la parada de los accionadores. Una vez superada esta situacin el autmata deber proseguir sus acciones por lo tantoconviene memorizar el estado anterior a la parada de emergencia.

Diagnostico y/o tratamiento de los defectos

El autmata deber de dar las pistas de donde se encuentra el fallo mas o menos, pero la reparacin del defecto tendr que ser

realizada por el operador.

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Produccin a pesar de los defectos

En este estado el autmata deber seguir trabajando a pesar de que no trabaje correctamente yaque por ejemplo la pieza que estadaada esta siendo sustituida por algn operario.

FUNCIONAMIENTO

Introduccin

Designa los diferentes estados en los procesos de produccin y obtencin de productos. El proceso de produccin no solo esta compuestopor el estado de produccin normal o automtica sino tambin por los estados de: marchas de preparacin y de cierre, las marchas de testy las marchas de verificacin.

Produccin normal

Representa el GRAFCET que realiza la produccin normal de la maquina. Es el estado ms importante, va representado por un rectngulode paredes ms gruesas que los dems. El estado de produccin normal suele ser en funcionamiento automtico, por lo cual el GRAFCETasociado se le denomina GRAFCET de produccin normal automtica.

Marcha de preparacin

Son las acciones previas a la produccin normal o automtica como por ejemplo el calentamiento de los hornos.

Marcha de cierre

Corresponde a la fase de vaciado y/o limpieza que muchas maquinas deben llevar a cabo antes de parar o de cambiar algunascaractersticas del producto.

Marchas de verificacin sin orden

El operario siempre dentro de las condiciones de seguridad, puede hacer mover los accionadores. De esta forma podr posicionar lamaquina en el estado que quiera y tambin podr ver el correcto funcionamiento.

Marcha de verificacin con orden

El operario selecciona el ritmo deseado y la maquina realizar un ciclo completo de funcionamiento.

Marcha de test

El autmata comprueba el buen funcionamiento de los accionadores y captadores de la mquina.

PARADA Y P.M.

Introduccin

Este grupo contiene todos los modos de funcionamiento en los que el sistema est parado, los que llevan a una parada del sistema y losque permiten pasar el sistema de un estado de defecto a un estado de parada para volver a poner en marcha el sistema. Estos procesosse ejecutan normalmente a peticin del operador y tambin cuando se arranca para efectuar un posicionamiento inicial.

Parada en el estado inicial

Es el estado inicial del GRAFCET. La maquina esta en reposo.

Parada solicitada al f inal de ciclo

Despus de solicitar la parada, el autmata que estaba produciendo de manera normal cuando llega al final del ciclo se para.

Parada solicitada en un estado determinado

Es una parada solicitada por el operario para que la maquina se pare en un estado determinado.

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Parada obtenida

Es un estado de paro en un estado intermedio del ciclo de la maquina distinto del estado inicial.Segn la maquina pueden implementarsevarios estados diferentes de paradas, por lo tanto, existirn tantos mandos de en el panel de control como los que necesite el operadorpara realizar las peticiones.

Preparacin para puesta en marcha despus de defecto

En este estado se corrigen los fallos de las maquinas despus de una parada de emergencia.

Puesta del sistema en el estado inicial

La mquina es puesta por el autmata programable de una forma automtica en el estado inicial.

Parada del sistema en un estado determinado

Se realiza cuando operario decide poner la maquina en un estado concreto. Este t ipo de paradas se realiza cuando se ha efectuado unaparada de emergencia.

PROGRAMACION PLC

Cuando hablamos de los lenguajes de programacin nos referimos a diferentes formas de poder escribir el programa usuario.

Los software actuales nos permiten traducir el programa usuario de un lenguaje a otro, pudiendo as escribir el programa en el lenguajeque ms nos conviene.

Existen varios tipos de lenguaje de programacin:

Mnemnico o Lista de instrucciones.

Esquema de contactos

Esquema funcional

No obstante, los lenguajes de programacin ms empleados en la actualidad son, el mnemnico y el esquema de contactos.

CONTACTOS: Introduccin

Es un lenguaje grfico, derivado del lenguaje de rels, que mediante smbolos representa contactos, solenoides... . Su principal ventaja esque los smbolos bsicos estn normalizados segn normas NEMA y son empleados por todos los fabricantes.

Los smbolos bsicos son:

Los elementos bsicos que configuran la funcin se representan entre dos lneas verticales que simbolizan las lneas de alimentacin.

Para las lneas de funcin ms complejas como temporizadores, registros de desplazamiento, etc, se emple a el formato de bloques. Estosno estn formalizados, aunque guardan una gran similitud entre s para distintos fabricantes y resultan mucho mas expresivos que si seutiliza para el mismo fin el lenguaje en lista de instrucciones o mnemnico.

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Conceptos generales

Un programa en esquema de contactos, la constituyen una serie de ramas de contactos.

Una rama esta compuesta de una serie de contactos, conectados en serie o en paralelo que dan origen a una salida que bien puede seruna bobina o una funcin especial.

El flujo de la seal va de izquierda a derecha y de arriba abajo.

A una rama de circuito en esquema de contactos le corresponde una secuencia de instrucciones en forma mnemnica.

Todas las ramas de circuito se inician con una instruccin LOAD.

Una bobina no puede venir conectada directamente de la barra de inicio. En tal caso es necesario interponer un contacto siempre cerrado.

A la derecha de una bobina no es posible programar ningn contacto.

El nmero de contactos posibles en serie o en paralelo es prcticamente ilimitado.

Es posible colocar en paralelo 2 o ms bobinas.

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MNEMONICOS: Un lenguaje en mnemnico o lista de instrucciones consiste en un conjunto de cdigos simblicos, cada uno de los cualescorresponde a una instruccin.

Cada fabricante utiliza sus propios cdigos, y una nomenclatura distinta para nombrar las variables del sistema.

El lenguaje en mnemnico es similar al lenguaje ensamblador del micro.

Ejemplo: La lista de instrucciones utilizada en este proyecto son las del autmata CQM1H de OMRON.

Direccin Instruccin Parmetro

0000 LD H0501

Instruccin: Especifica la operacin a realizar.

Parmetro: Son los datos asociados a la operacin (instruccin).Los parmetros son en general de formato TIPO y VALOR.

Direccin: Indica la posicin de la instruccin en la memoria de programa usuario.

Las funciones de control vienen representadas con expresiones abreviadas.

La fase de programacin es mas rpida que en el lenguaje de esquemas de contactos.

INSTRUCCIN DE CALCULO SUMA BCD (ADD)

Suma en BCD AU+AD y el resultado lo copia en R.

LD 000.05CLC (Borra llevada)ADD #1234(Au) 015(Ad) 016(R)

rea de datos:

AU y AD: IRI, HR, TC, DM, #

R: IRI, HR, DM.

Indicadores:

ER, si uno de los sumadores no es BCD.

CY, si la suma > 9999

EQ, si el resultado > 0

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RESTA CON LLEVADA EN BCD (SUB)

Resta en BCD. Resta con llevada.

LD 000.06CLCSUB 013(M) #2527(Su) 014(R)

DIVISIN BCD(DIV)

LD 000.00CLCDIV 013(Dd) HR00(Dr ) 010(R)

El resultado se guarda en dos canales(solo se pone uno):

rea de datos:

Dd(Dividendo) y Dr(Divisor): IRI, HR, TC, DM.

Los dos pueden ser ctes pero no al mismo tiempo

R: IRE, HR, DM

Indicadores:

ER: Si cualquier dato no es BCD y si se quiere dividir por cero.

EQ: Si el resultado es cero.

MULTIPLICA EN BCD(MUL)

LD 000.00CLCMUL 010(Md) 011(Mr) 012(R)

El resultado necesita 2 canales. Sern el canal 12 y canal 13. Menor peso en 12 y mayor peso en 13.

rea de datos:

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Dd y Dr: IRI, HR, TC, DM.

Los dos pueden ser ctes pero no al mismo tiempo

R: IR, HR, DM

Indicadores:

ER: Si cualquier dato no es BCD .

EQ: Si el resultado es cero.

INSTRUCCIONES DE COMPARACION: COMPARAR (CMP)

Compara dos canales de 16 bits.

LD 000.00CMP 000(C1) HR00(C2)

rea de datos:

C1(Canal1) y C2(Canal 2): IRI, HR, #, TC, DM.

C1 y C2 no pueden ser ambos constantes.

El resultado de la comparacin lo tenemos en GR (1905), EQ(1906), LE(1907).

Si C1>C2 se activa GR

Si C1


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Indicadores:

EQ(1906): Se activa cuando el dato copiado es cero.

INS DE SECUENCIAS: INSTRUCCIONES DE DIAGRAMAS DE RELS

LOAD (LD) OR

LOAD NOT (LD NOT) OR NOT

AND AND LOAD (AND LD)

AND NOT OR LOAD (OR LD)

LOAD (LD)

Copia en el registro R el estado de un rel.

El LOAD desplaza un bit hacia la derecha y copia el estado de la entrada 1 en R.

LD 000.01OUT 001.00

CY

R

ACC

S

Un nuevo circuito se comienza siempre con un LOAD (LD).

rea de datos: IRI, HR, TR, TC.

LOAD NOT (LD NOT)

Copia en el registro R, el estado complementado del dato.

Inicia un circuito o subcircuito con un contacto normalmente cerrado.

rea de datos: IRI, HR, TC, TR.

AND (AND)

Realiza el producto lgico entre R y un numero de rel.

LD 000.00

AND 000.01

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AND 000.02OUT 001.00

rea de datos: IRI, HR, TC, TR.

AND NOT (AND NOT)

Realiza el producto lgico de R con un numero de rel negado.

OR (OR)

Suma lgica entre registro R (acumulador de bit) y un numero de rel. El resultado queda en R.

LD 000.01OR 000.02AND 000.00AND 000.03OUT 001.00

rea de datos: IRI, TC, HR, TR.

OR NOT (OR NOT)

Suma lgica de R con numero de rel negado.

LD 000.01OR NOT 000.02AND NOT 000.00OUT 001.00

AND LOAD (AND LD)

Producto lgico entre el registro R y el registro S. El resultado queda en R. Desplaza los otros bits a la izquierda.

En un principio estas primeras instrucciones(1, 2, 3) quedan guardados en el registro R.

Ahora son estas dos instrucciones(4, 5) las que quedan guardadas en el registro R y las primeras instrucciones que estaban en esteregistro se desplazan al registro S.

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Producto lgico (6) entre R y S y el resultado queda en R. Ahora son las instrucciones (7, 8) las que quedan guardadas en R y el resultado de la operacin anterior(6) pasa a S.

Producto lgico (9) entre R y S y el resultado queda en R.

OR LOAD (OR LD)

Suma lgica entre el registro R y el registro S. El resultado queda en R.

En un principio estas primeras instrucciones(1, 2,3) quedan guardadosen el registro R.

Ahora son estas dos instrucciones(4, 5) las que quedan guardadas en el registro R y las primeras instrucciones que estaban en esteregistro se desplazan al registro S.Por ltimo son las instr. (6, 7, 8) las que quedan en R y las dems se desplazan al registro R.

Primero se realiza el producto lgico entre R y las ltimas instr.(6, 7, 8) en entraral registro S y resultado queda en R. Por ltimo se realizala suma lgica entreR(resultado) y las primeras instrucciones entrar al registro S.

INSTRUCCIONES DE CONTROL DE B IT

OUTPUT (OUT) KEEP

OUTPUT NOT (OUT NOT) DIFU/DIFD

OUTPUT (OUT)

Copia el estado de R en un rel.

rea de dato: Se excluyen entradas. IRI, HR, TC, TR.

OUTPUT NOT (OUT NOT)

Copia el estado de R al punto de salida, rel interno de retencin o temporal previamente complementado.

rea de datos: Punto n IRI, HR, TR.

REL DE ENCLAVAMIENTO (KEEP)

Realiza una funcin biestable.

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LD 000.00LD 000.01KEEP 010.00

Cuando se activa 0 se activa el rel, cuando se activa 1 se desactiva el rel, cuando los dos estn desactivados se mantiene y si los dos seactivan el RESET t iene prioridad.

rea de datos: S entrada set

R entrada reset

Punto n IRE, HR

FLANCO ASCENDENTE (DIFU)/ FLANCO DESCENDENTE (DIFD)

Activan una salida durante un ciclo de SCAN. DIFU se activara cuando la entrada 0 se active.

LD 000.00DIFU 010.00

LD 000.00DIFD 010.00(P)

rea de datos:

P: IRE, HR.

INSTRUCCIONES DE CONTROL DE SECUENCIA

END IL/ILC

NOP JMP/JME

END (END)

Indica fin de programa, es obligatorio.

NO OPERACIN (NOP)

No hace nada

ENCLAVAMIENTO (IL)/ BORRA ENCLAVAMIENTO (ILC)

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IL y ILC van siempre juntos.

LD 000.00AND 000.01 Si el resultado es OFF todas las salidas hasta ILC estn desactivadas.IL Si el resultado es ON las salidas toman el valor que corresponde.LD 000.02AND 000.03OUT 001.00LD 000.04AND 000.05OUT 001.01LD 000.04AND 000.06

OUT 001.02ILC

SALTO (JMP)/ FIN DE SALTO (JME)

Van siempre juntos. Hacen que las instrucciones entre JMP y JME se ignoren o se ejecuten normalmente.

Las instrucciones entre JMP y JME se ejecutan si la instruccin anterior a JMP es 1(R=1)(no salta) si R=0 no se ejecutan (salta).

La diferencia entre IL y JMP es que con JMP los valores OUT se mantienen si no se ejecuta.

LD 000.00

JMP 0(N)LD 000.01AND 000.02OUT 001.00LD 000.03OUT 001.01JME 0

rea de datos:

N: n de salto 00a 07 Cada salto se puede utilizar solo una vez en el programa excepto el 00, que se puede utilizar todas las veces que sequiera.

INSTRUCCIONES DE TEMPORIZADOR/CONTADOR

TIM CNT

TIMH CNTR

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TEMPORIZADOR (TIM)

Realiza temporizaciones en unidades de 100ms.

Realiza un retardo a la conexin.

Temporiza desde 0.1s a 999.9s.

Se pueden encadenar timers para temporizaciones mas largas.

LD 000.00TIM 000(n) #0150(SV)LD TIM000OUT 001.00

rea de datos:

n(numero de timer): 00 a 47

SV(numero seleccionado): IRE, HR, #.

TEMPORIZADOR DE ALTA VELOCIDAD (TIMH)

Temporizador con base de tiempos de 10ms.

Se puede temporizar desde 0 a 99,99s.

Solo hasta 48 instrucciones.

rea de datos:

n(numero de timer): 00 a 47


CONTADOR (CNT)

Es un contador descendente. La unica diferencia es que en el contador se mantiene el valor si hay un fallo de alimentacin y en el timer no

LD 000.00LD 000.01CNT 002(n) #0015(SV)

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Estado

Registro

0 0 1 5

rea de datos:

n: n de contador de 00 a 47


Indicadores: ER(1903) si SV no BCD.

CONTADOR REVERSIBLE (CNTR)

Es un contador reversible.

LD 000.00(II)LD 000.01(DI)LD 000.02(Rt)CNTR 000(n) #9999(SV)LD CNT 000OUT 001.00

Cuando se activa RESET pone el contador a 0000.

IL- Pulsos de cuenta ascendente.

DI- Pulsos de cuenta descendente.

rea de datos:

n(n de contador):00 a 47

SV(n preseleccionado): IRE, HR, #.

INS DE DESPLASAMIENTO DE DATOS: REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO (SFT)

LD 000.00 Entrada de datos(IN)LD 000.01 Entrada de clock(CP)LD 000.02 Entrada de reset(R)SFT 010(B) 013(E)

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rea de datos:

B(Canal de inicio) y E(Canal final): IR y HR.

REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO BIDIRECCIONAL (SFTR)

LD 000.00OUT 010.12(Dir)

LD 000.01OUT 010.13(In)LD 015.00(DIFU)OUT 010.14(Cp)LD 000.03(Rt)OUT 010.15LD 000.04SFTR 010(C) 011(B) 011(E)

Con Dir = 1 el dato In entra en el bit de menos peso, se desplazan a la izquierda. El bit 15 entra en el registro R.

Con Dir = 0 el dato In entra en el bit de mayor peso, se desplazan hacia la derecha. El bit 0 entra en el registro R.

Si R=1 se ejecuta SFTR.

Si R=0 no se ejecuta SFTR

Consta de tres canales:

C: Canal de control

B: Canal inicial

E: Canal final

rea de datos:

C, B, E: IRE, HR, DM.

Indicadores:

ER

INS DE CONVERSIN: MULTIPLEXOR O DECODIFICADOR 4 a 16 (MLPX)

LD 000.00

MLPX 010(S) #0000(Di) 011(D)

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rea de datos:

S(Canal fuente): IRI, HR, TC, DM, #.

Di(Digito): IRE, HR, TC, DM, #.

D(Canal destino): IRE, HR, DM.

CODIFICADOR 16 a 4 (DMPX)

Codifica un canal S en el dgito Di de un canal D.

rea de datos:

S(Canal fuente): IRI, HR, TC, DM.

D(Digito)i: IRE, HR, DM.

D(Canal destino): IRE, HR, TC, DM, #.

Indicadores:

ER: Si Di no es posible.

BCD a BINARIO (BIN)

Conversin de BCD a binario.

LD 000.02BIN 010(S) 011(D)

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rea de datos:

S: IRI, HR, TC, DM.

D: IRE, HR, DM.

Indicadors:

ER si el dato fuente (S) no es BCD.

EQ si el dato es cero

BINARIO a BCD(BCD)

Convierte un dato binario de 16 bits en BCD.

LD 000.03BIN 013(S) HR03(D)

rea de datos:

S(013): IRI, HR, DM.

D(011): IRE, HR, DM.

Indicadors:

ER si el dato fuente (S) no es mayor que 9999..

EQ si el dato es cero

PROGRAMACION KOP/LADDER PARA PLC SIEMENS

Juego de operaciones KOP : Las operaciones KOP estn subdivididas en 13 grupos conforme a su funcin:

1. Contactos

2. Bobinas

3. Temporizadores / contadores

4. Operaciones aritmticas / incrementar / decrementar

5. Operaciones de transferencia / desplazamiento / rotacin / inicializar memoria

6. Operaciones de control del programa7. Operaciones lgicas

8. Operaciones de tabla / bsqueda

9. Operaciones de conversin

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10. Operaciones rpidas11. Operaciones de interrupcin / comunicacin12. Operaciones del reloj de tiempo real

13. Lneas

14. Lista alfabtica de operaciones KOP

15. Capacidad de memoria de la CPU

1_CONTACTOS

Contacto abierto

Smbolo:

Operandos:

n (bit): I, Q, M, SM, S, T, C, V

Descripcin de la operacin:El contacto normalmente abierto se cierra si el valor binario almacenado en la direcci n n es igual a 1. La

corriente fluye por un contacto normalmente abierto si est cerrado (activado).

En una conexin en serie, un contacto normalmente abierto se combina con el siguiente elemento KOP

mediante Y. En una conexin en paralelo, se combina con el siguiente elemento KOP mediante O.

Contacto cerrado

Smbolo:

Operandos: n (bit):I, Q, M, SM, S, T, C, V

Descripcin de la operacin:

El contacto normalmente cerrado se cierra si el valor binario almacenado en la direcci n n es igual a 0. La

corriente fluye por el contacto si est cerrado (desactivado).

En una conexin en serie, un contacto normalmente cerrado se combina con el siguiente elemento KOP

mediante Y. En una conexin en paralelo, se combina con el siguiente elemento KOP mediante O.

Contacto abierto directo

Smbolo:

Operandos: n (bit): IDescripcin de la operacin:

El contacto abierto directo se cierra si el valor binario almacenado en la direccin n es igual a 1. La corriente

fluye por un contacto abierto directo si est cerrado (activado). Las entradas fsicas se leen inmediatamente

despus de ejecutarse el contacto, sin esperar que finalice el ciclo. La imagen del proceso no se actualiza.

En una conexin en serie, un contacto abierto directo se combina con el siguiente elemento KOP mediante Y.

En una conexin en paralelo, se combina con el siguiente elemento KOP mediante O.

Contacto cerrado directo

Smbolo:

Operandos: n (bit): I


El contacto cerrado directo se cierra si el valor binario almacenado en la direccin n es igual a 0. La corriente

fluye por un contacto abierto directo si est cerrado (desactivado). Las entradas fsicas se leen inmediatamente

despus de ejecutarse el contacto, sin esperar que finalice el ciclo. La imagen del proceso no se actualiza.

En una conexin en serie, un contacto cerrado directo se combina con el siguiente elemento KOP mediante Y.

En una conexin en paralelo, se combina con el siguiente elemento KOP mediante O.

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Comparacin == byte

Smbolo:

Operandos: n1, n2 (byte sin signo): VB, IB, QB, MB, SMB, SB, AC, constante, *VD, *AC


El contacto de comparacin: == byte se cierra si el valor del byte almacenado en la direccin n1 es igual al

valor del byte almacenado en la direccin n2. La corriente fluye por el contacto si est cerrado.

Comparacin >= byte

Smbolo:

Operandos: n1, n2 (byte sin signo): VB, IB, QB, MB, SMB, SB, AC, constante, *VD, *AC


El contacto de comparacin >= byte se cierra si el valor del byte almacenado en la direccin n1 es mayor oigual al valor del byte almacenado en la direccin n2. La corriente fluye por el contacto si est cerrado.

Comparacin = entero (16 bits) se cierra si el valor de palabra con signo almacenado en la

direccin n1 es mayor o igual al valor de palabra con signo almacenado en la direccin n2. La corriente fluyepor el contacto si est cerrado.

Comparacin


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Smbolo:

Operandos: n1, n2 (entero (32 bits) con signo): VD, ID, QD, MD, SMD, SD, AC, HC, constante, *VD, *AC


El contacto de comparacin: == entero (32 bits) se cierra si el valor de palabra doble con signo almacenado en

la direccin n1 es igual al valor de palabra doble con signo almacenado en la direccin n2. La corriente fluye

por el contacto si est cerrado.

Comparacin >= palabra doble

Smbolo:

Operandos: n1, n2 (entero (32 bits) con signo): VD, ID, QD, MD, SMD, SD, AC, HC, constante, *VD, *AC


El contacto de comparacin: >= entero (32 bits) se cierra si el valor de palabra doble con signo almacenado en

la direccin n1 es mayor o igual al valor de pa labra doble con signo almacenado en la direccin n2. La

corriente fluye por el contacto si est cerrado.

Comparacin = real se cierra si el valor de nmero real almacenado en la direccin n1 es

mayor o igual al valor de nmero real almacenado en la direccin n2. La corriente fluye por el contacto si estcerrado.

Comparacin


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Contacto NOT

Smbolo:

Operandos: (ninguno)


El contacto NOT (invertir flujo de corriente) cambia el sentido de circulacin de la corriente. Si la corriente

alcanza el contacto NOT, ste la detiene. Si no logra alcanzar el contacto, hace circular la corriente.

Detectar flanco positivo

Smbolo:



El contacto Detectar flanco positivo permite que la corriente fluya durante un ciclo cada vez que se produzca un

cambio de 0 a 1.

Detectar flanco negativo

Smbolo:



El contacto Detectar flanco negativo permite que la corriente fluya durante un ciclo cada vez que se produzca uncambio de 1 a 0.

EJEMPLOS DE CONTACTOS KOP

Segmento 1 Si I0.1 o I0.3 estn activadas, y si I0.2 est activada, se activa tambin la salida Q0.1.

Segmento 2 Si I0.4 est activada y I0.5 no est activada, se activa la salida Q0.2.

Segmento 3 Si VB2 es mayor que o igual a VB8, se activa la salida Q0.3.

Segmento 4 Si VW4 es igual a VW8, se desactiva la salida Q0.4.(Nota: La operacin NOT se puede utilizar para crear una

comparacin "No Igual".)

Segmento 5 Si I0.1 cambia de on a off, se activa la salida Q0.5 durante un ciclo.Si I0.1 cambia de off a on, se activa la salida Q0.6

durante un ciclo.

Segmento 6 Fin del programa principal de usuario.

JUEGO DE OPERACIONES KOP EN CPU210

1. Asignar

Asignar bobina de salida

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Smbolo:

Operandos: n (bit): Q0.0 - Q0.3M0.0 - M7.7


La bobina de salida Asignar se activa y el bit almacenado en la direccin n se pone a "1" cuando la corriente

fluye hasta la bobina.

Es posible crear una salida negada disponiendo un contacto NOT (Invertir flujo de corriente) antes de una

bobina de salida.

2. Borrar temporizador de vigilancia

Smbolo:

Operandos:(ninguno)


La bobina Borrar temporizador de vigilancia (WDR) permite redisparar el temporizador de vigilancia. As se

prolonga el tiempo de ciclo sin que se indique un error de

vigilancia.

3. Comenzar rutina de interrupcin

Smbolo:

Operandos: n 0


La meta Comenzar rutina de interrupcin (INT) marca el comienzo de la rutina de interrupcin (n).

4. Comparacin


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Operandos:

n1 (entero de palabra con signo): T, C, MW, SMW

n2 (entero de palabra con signo): T, C, MW, SMW, constante


El contacto de comparacin: >= entero (16 bits) se cierra si el valor de palabra con signo almacenado en la

direccin n1 es mayor o igual al valor de palabra con signo

almacenado en la direccin n2. La corriente fluye por el contacto si est cerrado.

7. Contacto abiertoSmbolo:

Operandos:

n (bit): I0.0 - I0.3

M0.0 - M7.7

SM0.0 - SM1.7


El contacto normalmente abierto se cierra si el valor binario almacenado en la direccin n es igual a 1. La corrientefluye por un contacto normalmente abierto si est

cerrado (activado).En una conexin en serie, un contacto normalmente abierto se combina con el siguiente elemento KOP mediante Y.

En una conexin en paralelo, se combina con elsiguiente elemento KOP mediante O

8. Contacto cerrado

Smbolo:

Operandos:

n (bit): I0.0 - I0.3

M0.0 - M7.7SM0.0 - SM1.7


El contacto normalmente cerrado se cierra si el valor binario almacenado en la direccin n es igual a 0 . La corrientefluye por el contacto si est cerrado (desactivado).

En una conexin en serie, un contacto normalmente cerrado se combina con el siguiente elemento KOP medianteY. En una conexin en paralelo, se combina con el

siguiente elemento KOP mediante O.

9. Contar adelante/atrsSmbolo:

Operandos:

Cx: C0 - C3PV: 0

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El cuadro Contar adelante/atrs (CTUD) empieza a contar adelante cuando se produce un flanco positivo en laentrada de contaje adelante (CU). Por el contrario, empieza

a contar atrs cuando se produce un flanco positivo en la entrada de contaje atrs (CD). Se pone a 0 cuando se

activa la entrada de desactivacin (R)

Cuando el contaje alcanza el valor mximo (32.767), el siguiente flanco positivo en la entrada de contaje adelante

invertir el contaje hasta alcanzar el valor mnimo

(-32.768).Cuando el contaje alcanza el valor mnimo (-32.768), el siguiente flanco positivo en la entrada de contaje atrs

invertir el contaje hasta alcanzar el valor mximo (32.767).

10. Decrementar palabra

Smbolo:

Operandos:

IN (palabra): T, C, MW

OUT (palabra): T, C, MWDescripcin de la operacin:

El cuadro Decrementar palabra (DEC_W) resta 1 del valor de la palabra de entrada (IN) y carga el resultado en una

palabra (OUT), como muestra la ecuacin: IN - 1 =OUT

11. Definir meta

Smbolo:

Operandos: n: 0-63

Descripcin de la operacin:La operacin Definir meta (LBL) indica la meta de salto (n).

12. Detectar flanco negativo

Smbolo:

Operandos:(ninguno)


El contacto Detectar flanco negativo permite que la corriente fluya durante un ciclo cada vez que se produzca un

cambio de 1 a 0 (de "on" a "off"). Se puede combinar untotal de 32 operaciones Detectar flanco negativo/positivo.

13. Detectar flanco positivoSmbolo:

Operandos:(ninguno)


El contacto Detectar flanco positivo permite que la corriente fluya durante un ciclo cada vez que se produzca un

cambio de 0 a 1 (de "off" a "on").

Se puede combinar un total de 32 operaciones Detectar flanco negativo/positivo.

14. END

Smbolos:

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Fin absolutoOperandos:(ninguno)

Descripcin de la operacin:El programa de usuario se debe terminar con la bobina absoluta Finalizar programa principal.

15. Habilitar todos los eventos de interrupcin

Smbolo:

Operandos:(ninguno)Descripcin:

La bobina Habilitar todos los eventos de interrupcin (ENI) habilita la ejecucin de todos los eventos asociados.

16. Incrementar palabra

Smbolo:

Operandos:IN (palabra): T, C, MW

OUT (palabra): T, C, MW


El cuadro Incrementar palabra (INC_W) suma 1 al valor de la palabra de entrada (IN) y carga el resultado en una

palabra (OUT), como muestra la ecuacin: IN + 1 = OUT

17. Inhibir todos los eventos de interrupcinSmbolo:

Operandos:(ninguno)

Descripcin:La bobina Inhibir todos los eventos de interrupcin (DISI) inhibe la ejecucin de todos los eventos.

18. NOT

Smbolo:

Operandos:(ninguno)Descripcin de la operacin:

El contacto NOT (invertir flujo de corriente) cambia el sentido de circulacin de la corriente. Si la corriente alcanzael contacto NOT, ste la detiene. Si no logra alcanzar el

contacto, hace circular la corriente.

19. Poner a 0

Smbolo:

Operandos:

S_BIT:Q0.0 - Q0.3M0.0 - M7.7N: 1

Descripcin de la operacin:La bobina Poner a 0 desactiva el punto indicado.

20. Poner a 1

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Smbolo:

Operandos:

S_BIT:Q0.0 - Q0.3M0.0 - M7.7

N : 1

Descripcin de la operacin:La bobina Poner a 1 activa el punto indicado.

21. Retorno desde rutina de interrupcinSmbolo:

Retorno absoluto desde rutina de interrupcinOperandos:(ninguno)

Descripcin:La bobina Retorno absoluto desde rutina de interrupcin (RETI) se debe utilizar para finalizar todas las rutinas de

interrupcin.

22. Saltar a meta

Smbolo:

Operandos: n: 0-63


La bobina Saltar a meta (JMP) deriva la ejecucin del programa a la meta indicada (n).

23. Temporizador de retardo a la conexin

Smbolo:

Operandos:Tx : T0 - T3

PT: 0


El cuadro Temporizador de retardo a la conexin (TON) empieza a contar hasta el valor mximo una vez activada

la entrada de habilitacin (IN). El temporizador se pone

a 0 cuando se desactiva el bit de habilitacin. El temporizador se detiene al alcanzar el valor mximo.CPU 210

100 msT0 - T3

24. Transferir palabraSmbolo:

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5556638899Introducción a Los PLC

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