Algunos apuntes sobre Pulsadores y programación con Ladder en PLC
Click here to load reader
-
Upload
jaime-segura -
Category
Documents
-
view
1.089 -
download
4
Transcript of Algunos apuntes sobre Pulsadores y programación con Ladder en PLC
ESCUELA DE INGENIERIA Ciclo 2010-2 ASIGNATURA : AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
ALGUNOS APUNTES SOBRE PULSADORES Y PROGRAMACIÓN CON LADDER EN PLC
Aunque la utilización de lenguaje Ladder para la programación de PLC permite simplificar mucho el
proceso del diseño de la lógica de control, pues su estructura es bastante parecida a un diagrama
eléctrico; a veces esa similitud genera confusiones entre la lógica eléctrica (de los elementos de
hardware) y la lógica de software propia del PLC. Esto debido a que los mismos símbolos se
interpretan y/o representan cosas diferentes.
Primero definamos que el PLC trabaja en el ámbito lógico o de software y por lo tanto cualquier
programa en él deberá ser elaborado de acuerdo al hardware que se desee manipular. Vale decir, si
cambiamos un elemento de hardware, quizás la lógica deba ser revisada, pues podría estar
erróneamente pensada para la configuración anterior.
Los PLC trabajan procesando señales de entrada, que de acuerdo a las instrucciones programadas
deberán generar señales de salida. Es en estas instrucciones que se utiliza el Ladder para programar
de manera gráfica y sencilla.
Las señales de entrada pueden venir de un sensor (a través de un transmisor) o podrían venir
directamente de un comando ejecutado por un operario como el presionar un botón o pulsador. El
detalle es que los pulsadores, dispositivos eléctricos, se suelen referir con términos muy parecidos a
los utilizados en Ladder, aunque en este caso estos son representaciones de contactos eléctricos
físicos y por lo tanto no se pueden cambiar. Las señales a las que nos referiremos de aquí en
adelante mediante dos estados 0 FALSO y 1 VERDADERO, representan en realidad la existencia y
transmisión o no de un voltaje (0 – 24V u otro establecido).
La lógica de los pulsadores
Los pulsadores o botones permiten dos estados: reposo y activado; y por tanto dos tipos de señales
falso y verdadero. Ambos no necesariamente coinciden pues existen dos tipos pulsadores y por lo
tanto la relación varía (en realidad existen más tipos y algunos mixtos, pero en el presente artículo
solo trataremos dos de estos).
Pulsador NO
corriente
reposo
FALSO
Un pulsador normalmente abierto, en inglés normally open (conocido comúnmente como NO) tiene
un circuito abierto (open) que no permite el paso de corriente, entiéndase señal (figura 1), hasta que
se pulsa el botón y se cierra el circuito (figura 2).
Figura 1 Figura 2
Los pulsadores del tipo normalmente cerrado, en inglés normally closed (conocidos comúnmente
como NC) tienen un circuito cerrado (close) que si permite el paso de corriente o señal (figura 3)
hasta que se pulsa el botón y se abre circuito (figura 4).
Figura 3 Figura 4
Lo que se indica como VERDADERO o FALSO, constituye el paso o no de señal, vía corriente que tiene
como destino un pin de entrada del PLC. El pulsador como se puede ver es una pieza de equipo y el
que sea de un tipo y otro depende del modelo adquirido. El tipo viene definido por el circuito
eléctrico interior del pulsador. En la mayoría de los casos no se puede modificar este circuito y
convertir un pulsador de un tipo a otro, mas aún en los casos en los que se pueda, esto ya constituye
trabajo eléctrico y escapa a ser automatizado.
Pulsador NO
corriente corriente
presionado
VERDADERO
Pulsador NC
corriente corriente
reposo
VERDADERO
Pulsador NC
corriente
presionado
FALSO
La siguiente tabla muestra un resumen de las situaciones antes vistas. El valor de señal, es el que
finalmente es conducido hacia la entrada de un PLC y constituye las señales de entrada o INPUTS del
mismo.
Tabla 1 Relación entre tipo de pulsador, estado y señal producida
Ambos pulsadores pueden ser útiles para ciertas operaciones, sin embargo algunos son preferidos
dependiendo del tipo de acción que realicen. Los pulsadores NO, comúnmente se usan para
comenzar una operación, mientras que los NC suelen ser asignados a detener operaciones, el caso
típico es el botón de emergencia. Aun así, ambos pueden ser usados indistintamente, siempre y
cuando se programe la lógica adecuada en el PLC.
Pulsador Estado Valor de señal
NO En reposo 0 FALSO
NOActivado
(presionado)1 VERDADERO
NC En reposo 1 VERDADERO
NCActivado
(presionado)0 FALSO
La lógica de los contactos en el PLC
Los PLC reciben señales de entrada, ya sea analógica o digital y mediante una lógica previamente
programada emiten señales de salida que alimentan a actuadores para intervenir en el proceso
controlado.
Las señales digitales que son recibidas en alguno de los pines de entrada que tienen los PLC pueden
tener valores de 0 (falso) o 1 (verdadero). Estas señales podrían venir de sensores (por ejemplo un
sensor de posición que indicaría la proximidad de un objeto), podrían también ser representaciones
de estado de algunos comandos, actuadores, etc. Un pulsador puede también ser el origen de una
señal de entrada. Al ser manipulado por un operario, es fácil saber cual será la señal que genere con
solo saber su estado (reposo o activado) y el tipo de contacto (NO o NC). Sin embargo lo importante
es que la lógica del PLC puede manipular aun esta señal a la conveniencia. Aunque el pulsador es
solo un tipo de dispositivo para generar una señal de entrada, su lógica es analizada de la misma
manera que el de las otras señales de entrada y por eso conviene analizarla a detalle.
Se mencionó que las señales que ingresan al PLC son evaluadas con un programa para generar
respuestas. El programa Ladder constituye uno de estos y tiene la ventaja de ser gráfico y de
estructura muy similar a los circuitos eléctricos.
Esta similaridad se nota cuando se analizan las señales de entrada en la lógica. Estas se representan
con el símbolo conocido como “inputs” o “contactos”.
Los más comunes son y , llamados normally open contact (NO contact) y normally closed
contact (NC contact) respectivamente. Como uno puede percatarse los nombre son muy similares
al de los pulsadores, empero su significado es completamente diferente.
Un input o contacto que esté representado como NO en una estructura Ladder implicará que se
tomará el valor correspondiente de la misma manera que esté llegando la señal. Si el pin de entrada
del PLC recibe una señal (1 o verdadero), un contacto NO , transmitirá la señal dentro del
programa y el resultado será 1 o verdadero (figura 5). De manera análoga, si el contacto no esta
recibiendo ninguna señal de entrada (0 o falso), el contacto NO reafirmará la falta de señal y el
resultado de la evaluación será 0 o falso (figura 6).
Figura 5 Figura 6
Un input o contacto que esté representado como NC en una estructura Ladder implicará que se
tomará el valor inverso o negado al que esté llegando como señal. Si el pin de entrada del PLC recibe
una señal (1 o verdadero), un contacto NC , transmitirá la señal negada dentro del programa y el
resultado será 0 o falso (figura 7), es decir cortará la señal y no emitirá nada. De manera análoga, si
el contacto no esta recibiendo ninguna señal de entrada (0 o falso), el contacto NC negará la falta
de señal y el resultado de la evaluación será 1 o verdadero y emitirá una señal (figura 8).
Figura 7 Figura 8
La siguiente tabla muestra un resumen de lo visto:
Tabla 2 Lógica de Contactos NO y NC en Ladder
La lógica que se maneja en el Ladder con los contactos NO y NC no tienen porque coincidir con el tipo
de pulsadores de los cuales se esta recibiendo señal.
Valor en el pin de
entradaLadder
Contacto
(ladder)
Valor lógico en el
ladder
0 FALSO –| |– NO 0 FALSO
1 VERDADERO –| |– NO 1 VERDADERO
0 FALSO –|/|– NC 1 VERDADERO
1 VERDADERO –|/|– NC 0 FALSO
I0.1Flujo del
programa
Q0.1
Verdadero
Verdadero
Señal
Flujo corriente
I0.1Flujo del
programa
Q0.1
Falso
Falso
Señal
Flujo corriente
interrumpida
I0.1Flujo del
programa
Q0.1
Falso
Verdadero Señal
Flujo corriente
interrumpidaI0.1Flujo del
programa
Q0.1
Falso
Verdadero
Señal
Flujo corriente
Resumen
La siguiente tabla combina las posibilidades posibles entre tipos de pulsadores, estado de los mismos
y la respuesta que se genera en Ladder ante la evaluación de los inputs de los pulsadores.
Tabla 3 Tabla rápida para relaciones entre contactos y lógica Ladder
Quizás sea útil deducir una regla en base a esta tabla. La situación que llamaríamos inicial es
teniendo un pulsador NO en reposo y utilizando un contacto NO en Ladder. En este caso el
resultado es 0 Falso, pues no hay ningún flujo de señal. Cualquier modificación de uno de estos tres
elementos modifica el resultado negándolo y convirtiéndolo en 1 Verdadero. La modificación de dos
parámetros regresa al resultado 0 Falso y si cambian los 3 vuelve a ser Verdadero. La razón es que
cada una de las posibilidades de cambio es una negación de la otra y por lo tanto 2 negaciones es una
afirmación o un retorno a la situación inicial y 3 negaciones es como si fuera simplemente una sola
negación.
HARDWARE SOFTWARE (programación)
Pulsador
Interruptor
Switch (Físico)
EstadoValor en el pin de
entradaLadder
Contacto
(ladder)
Valor lógico en el
ladder
NO En reposo 0 FALSO –| |– NO 0 FALSO
NO En reposo 0 FALSO –|/|– NC 1 VERDADERO
NOActivado
(presionado)1 VERDADERO –| |– NO 1 VERDADERO
NOActivado
(presionado)1 VERDADERO –|/|– NC 0 FALSO
NC En reposo 1 VERDADERO –| |– NO 1 VERDADERO
NC En reposo 1 VERDADERO –|/|– NC 0 FALSO
NCActivado
(presionado)0 FALSO –| |– NO 0 FALSO
NCActivado
(presionado)0 FALSO –|/|– NC 1 VERDADERO
I0.1 I0.2
I0.3
I0.4 I0.5 C1 I0.4 I0.1
I0.3
I0.2
I0.5
C1
I0.4 I0.1
I0.5
I0.2
I0.3
C1I0.4 I0.1
I0.5
I0.2 I0.3 C1
Ejercicios
Se tiene los pulsadores y sus contactos asociados: Botón 1 NO, con contacto I0.1 Botón 2 NO, con contacto I0.2 Botón 3 NO, con contacto I0.3 Botón 4 NC, con contacto I0.4 Boton 5 NC, con contacto I0.5 Y la bobina C1 que permite el encendido de un foco LED. Establezca en que casos se alimentará de corriente a la bobina y permitirá por lo tanto el encendido del foco. Caso 1: Botón 1 en reposo Botón 2 presionado Botón 3 en reposo Botón 4 presionado Botón 5 en reposo
a) b)
c) En los circuitos a) y b), ¿cuál es el pulsador que basta presionar para encender el foco? Caso 2: Botón 1 presionado Botón 2 en reposo Botón 3 en reposo Botón 4 presionado Botón 5 presionado
a) b)
c) En los circuitos a) y b), ¿cuál es el pulsador que basta presionar para encender el foco? Respuestas: 1a) SI 1b) NO 1c)…. 2a) SI 2b) NO 2c)….