Desarrollo de material docente para la asignatura de...

Desarrollo de material docente para la asignatura deSistemas Automáticos

AUTOR: Rubén Muñoz González.DIRECTOR: José Antonio Barrado Rodrigo.

FECHA: Septiembre / 2003.


Memoria Descriptiva, Planos, Presupuesto, Pliego decondiciones y Anexo



Desarrollo de material docente para la asignatura de Sistemas Automáticos Índice

Índice

MEMORIA DESCRIPTIVA1. Objeto del proyecto.......................................................................................................... 12. Titular............................................................................................................................... 13. Situación y emplazamiento .............................................................................................. 14. Antecedentes .................................................................................................................... 15. Posibles soluciones y solución adoptada ......................................................................... 16. Descripción general.......................................................................................................... 2

6.1. Descripción de la maqueta de prácticas .............................................................. 26.1.1. Estación de distribución..................................................................... 2

6.1.1.1. Módulo de alimentación........................................................ 26.1.1.2. Módulo de carga .................................................................... 2

6.1.2. Estación de verificación..................................................................... 26.1.2.1. Módulo de reconocimiento .................................................... 26.1.2.2. Módulo elevador.................................................................... 36.1.2.3. Módulo de transporte............................................................. 3

6.2. Fotografías del laboratorio y de la maqueta de prácticas.................................... 36.3. Automatización................................................................................................... 6

6.3.1. Descripción de las prácticas de programación................................... 66.3.2. Tabla de símbolos, entradas, salidas, utilizadas en las prácticas

de programación................................................................................. 76.3.2.1. Tabla de las prácticas del capítulo 12 .................................... 76.3.2.2. Tabla de las prácticas del capítulo 13 .................................... 8

7. Prescripciones técnicas .................................................................................................... 107.1. Sensores y actuadores de la estación de distribución.......................................... 10

7.1.1. Módulo de alimentación..................................................................... 107.1.2. Módulo de carga ................................................................................. 10

7.2. Sensores y actuadores de la estación de verificación.......................................... 117.2.1. Módulo de reconocimiento................................................................. 117.2.2. Módulo de elevación.......................................................................... 117.2.3. Módulo de transporte.......................................................................... 11

7.3. Sensor fotoeléctrico............................................................................................. 127.4. Sensor inductivo .................................................................................................. 127.5. Sensor capacitivo................................................................................................. 127.6. Finales de carrera de posición............................................................................. 127.7. Autómata ............................................................................................................. 137.8. Elementos de control y accionamientos neumáticos........................................... 13

7.8.1. Válvulas.............................................................................................. 137.8.2. Cilindros............................................................................................. 14

8. Resumen del presupuesto................................................................................................. 14

PLANOS1. Situación........................................................................................................................... 152. Emplazamiento................................................................................................................. 163. Situación módulos............................................................................................................ 17


4. Situación componentes .................................................................................................... 185. Circuitos alimentaciones.................................................................................................. 196. Circuito potencia motores ................................................................................................ 207. Circuito potencia válvulas................................................................................................ 218. Circuito neumático........................................................................................................... 229. Conexión PLC.................................................................................................................. 2310. Conexión bornes PLC...................................................................................................... 24

PRESUPUESTO1. Importes de material SIEMENS ..................................................................................... 25

PLIEGO DE CONDICIONES1. Signos de identificación y marcado de bornes para aparamenta de maniobra de baja tensión...................................................................................................................... 26

1.1. Significado de los diferentes signos de identificación de elementos .................. 261.2. Subdivisión fundamental..................................................................................... 261.3. Situación en el plano ........................................................................................... 271.4. Bloque de identificación de la clase, número y función..................................... 27

1.4.1. Signo de identificación de la clase de aparato o elemento ................. 281.4.2. Número de aparato o elemento........................................................... 331.4.3. Función de aparato o elemento........................................................... 33

ANEXO1. Introducción a la Asignatura de Sistemas Automáticos .................................................. 35

1.1. Objetivos de la asignatura ................................................................................... 351.2. Programa ............................................................................................................. 351.3. Bibliografía esencial............................................................................................ 35

2. Método de programación GRAFCET ............................................................................. 372.1. Introducción al método de programación GRAFCET ........................................ 372.2. Introducción histórica.......................................................................................... 372.3. Principios del GRAFCET.................................................................................... 372.4. Utilización del GRAFCET.................................................................................. 39

2.4.1. GRAFCET de nivel 1: Descripción funcional.................................... 392.4.2. GRAFCET de nivel 2: Descripción tecnológica ................................ 402.4.3. GRAFCET de nivel 3: Descripción operativa .................................... 40

3. Elementos de trabajo y principales estructuras................................................................ 413.1. Acciones asociadas a etapas................................................................................ 443.2. Receptividades asociadas a las transiciones........................................................ 453.3. Reglas de sintaxis................................................................................................ 463.4. Estructuras básicas .............................................................................................. 46

3.4.1. Secuencia normal................................................................................ 463.4.2. Selección de secuencia ....................................................................... 473.4.3. Salto de etapas .................................................................................... 483.4.4. Repetición de secuencia ..................................................................... 483.4.5. Secuencias simultáneas ...................................................................... 49

3.5. Acciones y receptividades condicionadas por etapas.......................................... 50


3.6. Acciones y receptividades condicionadas por el tiempo..................................... 503.7. Receptividades condicionadas por flancos.......................................................... 513.8. Representación de GRAFCETS complejos......................................................... 513.9. Representación de las acciones........................................................................... 53

4. Reglas de evolución......................................................................................................... 554.1. Regla 1: Inicialización......................................................................................... 554.2. Regla 2: Evolución de las transiciones................................................................ 554.3. Regla 3: evolución de las etapas activas ............................................................. 564.4. Simultaneidad en el franqueo de las transiciones................................................ 564.5. Prioridad de la activación.................................................................................... 57


Memoria Descriptiva



Desarrollo de material docente para la asignatura de Sistemas Automáticos Memoria Descriptiva

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Memoria descriptiva

1. Objeto del proyecto

Se trata de un proyecto de apoyo a la docencia, en el que se va a desarrollar materialdocente dirigido a la asignatura optativa de Sistemas Automáticos perteneciente al tercercurso de Ingeniería Técnica Industrial en Electricidad.

2. Titular

Escuela Técnica Superior de Ingeniería, integrada en la Universidad Rovira i Virgili deTarragona.

Siendo la dirección de la Escuela Superior de Ingeniería:Campus Sant Pere SesceladesAvenida Països Catalans, 26

Profesor de la asignatura de Sistemas Automáticos y director del proyecto que nosocupa:

Don José Antonio Barrado Rodrigo.

3. Situación y emplazamiento

El proyecto tendrá su aplicación en el laboratorio de prácticas de la asignaturaanteriormente mencionada de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería arriba reseñada.

4. Antecedentes

Este proyecto se redacta para actualizar el repertorio de prácticas de la asignatura deSistemas Automáticos, dicha actualización viene motivada por el cambio de autómata quese tiene previsto realizar en la maqueta de prácticas, sustituyendo el autómata de Siemensde la versión S-5, por otro de la versión S-7 de la gama 200.

Por otro lado al ser la maqueta de prácticas neumática, también se expondrá en elproyecto un curso de neumática básica.

Abarcando de este modo los dos aspectos fundamentales en que se basa la maqueta deprácticas, por un lado se tiene la automatización de la misma mediante PLC y por otro elcarácter neumático de dicha maqueta.

5. Posibles soluciones y solución adoptada

Para llevar a cabo la automatización, se utilizará el autómata de Siemens S7-224,a través del cual se coordinará todo el funcionamiento de la maqueta, que la forman lossiguientes elementos destacables, electroválvulas, actuadores neumáticos, finales decarrera de posición, detectores de posición magnéticos, sensor fotoeléctrico, sensorinductivo, sensor capacitivo.


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6. Descripción general

6.1. Descripción de la maqueta de prácticas

La maqueta de prácticas consiste en un sistema modular de producción, mediante elcual se representa un determinado proceso de ámbito industrial.

Dicha maqueta esta formada por dos estaciones que a su vez están constituidas por unaserie de módulos.

6.1.1. Estación de distribución

6.1.1.1. Modulo de alimentación

El alimentador de un proceso automático, debe suministrar las piezas que estánalmacenadas en el cargador hacia la zona de carga.La alimentación se realizara con un actuador neumático.

Los aros magnéticos dispuestos alrededor del pistón actúan para indicar la posición delpistón, los detectores magnéticos detectan una posición por proximidad. Es un elementoeléctrico.

El final de carrera es un elemento mecánico que detecta la posición de las piezas porcontacto.

6.1.1.2. Modulo de carga

Las piezas depositadas en la zona de carga del alimentador, se tienen que transportarhacia el modulo de reconocimiento.

El transporte de las piezas se realiza con un actuador neumático de giro (0? - 180?) consujeción de la pieza por medio de una ventosa.

La técnica de sujeción por vacío permite la manipulación de pequeñas piezas a base deutilizar ventosas en las cuales se efectúa el vacío.

6.1.2. Estación de verificación

6.1.2.1. Modulo de reconocimiento

Las piezas seleccionadas por el modulo de reconocimiento, siguen el procesoestablecido y las piezas que no cumplen las exigencias establecidas son expulsadas delproceso.

En el modulo de reconocimiento se analiza la naturaleza del material de la pieza.Pieza metálica o no metálica.

El modulo también puede identificar el color de la pieza.

En este modulo figuran los sensores fotoélectrico, inductivo y capacitivo.


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6.1.2.2. Modulo elevador

Las piezas aceptadas por el modulo de reconocimiento son transportadas con unelevador hacia otro nivel superior para seguir el proceso establecido.

El transporte se realiza con un actuador neumático sin vástago. La expulsión de lapieza se realiza con otro actuador neumático de doble efecto.

6.1.2.3. Modulo de transporte

La pieza procedente del modulo elevador se deposita sobre una cinta de transportehorizontal hasta unos cubiletes destinados al almacenamiento de las piezas.

6.2. Fotografías del laboratorio y de la maqueta de prácticas


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6.3. Automatización

6.3.1. Descripción de las prácticas de programación

Las prácticas de programación están divididas por capítulos y estos en ejemplos,siguiendo un orden lógico y coherente para que se pueda realizar un seguimiento normal delas mismas.

A través de los once primeros capítulos que constituyen desde el ejemplo primerohasta el ejemplo cuadragésimo cuarto, se trata de asimilar la forma de programar el PLCS7-200, para ello se comienza por los ejemplos más básicos, Conexiones de entradas ysalidas, así como ejemplos en los que aparecen funciones Set/Reset, Programación deflancos ascendentes y descendentes, Merkers, Programación de ejemplos contemporizadores, Contadores, Generadores de impulsos, Programación estructurada paratrabajar con distintas subrutinas en un mismo programa, Ejemplos de aplicación yprácticos en los diferentes capítulos. Todo ordenado concienzudamente, partiendo deniveles básicos y logrando poco a poco una asimilación que permita programar el S7-200.

A través del capítulo duodécimo el cual esta dividido desde el ejemplo cuadragésimoquinto hasta el ejemplo quincuagésimo sexto, se trata de realizar los ejemplos deprogramación con la maqueta de prácticas, dichos ejemplos son básicos parafamiliarizarnos con la maqueta, tratando aspectos como el accionamiento de cilindrosmediante pulsador, selector, temporizadores, realizando al final del capítulo maniobrassecuenciales con los cilindros. Los ejemplos del capítulo siguen un orden muy didáctico.

El último capítulo, el decimotercero, abarca desde el ejemplo quincuagésimo séptimohasta el ejemplo sexagésimo noveno, en este capítulo también se realizan los ejemplos conla maqueta de prácticas, pero se programaran utilizando el método GRAFCET, ya quecomo todos los ejemplos de las prácticas de programación van concatenados, llega unpunto en que con la metodología empleada hasta ahora no se puede evolucionar más, dichopunto hace referencia a las maniobras secuenciales del capítulo anterior. Con lo cual elmétodo de programación GRAFCET nos permite avanzar en la automatización de lamaqueta de prácticas, al poderse realizar secuencias con los cilindros mucho máscomplejas. Los ejemplos del presente capítulo van desde el ejemplo inicial con unaSecuencia normal, pasando por el Bucle, Selección de secuencia, Secuencias simultaneas,Funcionamiento etapa a etapa sin selector, Etapa a etapa o ciclo normal, Funcionamientociclo único o continuo, Contemplando los diferentes tipos de parada de emergencia, hastalos ejemplos finales de Aplicaciones. Los ejemplos siguen una exposición que permitenuna asimilación del método GRAFCET y una visión global en la automatización de lamaqueta de prácticas.

De lo anterior se desprende que el repertorio de prácticas se encuadra en tres bloques,el primero consta de los once primeros capítulos, el segundo del capítulo duodécimo y eltercero del capítulo decimotercero.Las prácticas se programarán en subrutinas, respecto al primer bloque estas se guardaránen un archivo que se creará con el nombre que se desee. Estas prácticas se puedenprogramar varias en una misma subrutina.

Las prácticas del capítulo duodécimo se guardarán en un archivo que se creará, porejemplo con el nombre de CIRCUITOS BASICOS, en este caso cada práctica, se haprogramado en una subrutina diferente, la cual se va indicando en cada ejemplo.


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Por último, las prácticas del capítulo decimotercero se guardarán en un archivo que secreará, por ejemplo con el nombre de GRAFCET, en este caso, al igual que el anterior cadapráctica se ha programado en una subrutina distinta, la cual se va indicando en cadaejemplo.

6.3.2. Tabla de símbolos, entradas, salidas, utilizadas en las prácticas de programación

Las tablas de símbolos que a continuación se muestran serán necesarias para todas lasprácticas de electroneumática.

6.3.2.1. Tabla de las prácticas del capitulo 12

Se utilizaran los cuatro cilindros de la maqueta para realizar las prácticas deelectroneumática.Estos cilindros serán:El alimentador que se denominara AEl expulsor que se denominara BEl elevador que se denominara CEl cargador que se denominara D

Nombre Dirección ComentarioMARCHA I0.0 S1. Pulsador de marchaSELECTOR I0.1 S2. SelectorAlim_1 I0.2 El ciclindro A se encuentra avanzadoAlim_0 I0.3 El cilindro A se encuentra retrocedidoExpu_1 I0.7 El cilindro B se encuentra avanzadoExpu_0 I1.0 El cilindro B se encuentra retrocedidoElev_1 I1.6 El cilindro C se encuentra arribaElev I1.5 El cilindro C se encuentra centradoElev_0 I1.4 El cilindro C se encuentra abajoBraz_1 I0.6 El cilindro rotativo D se encuentra en

posición de dejar piezaBraz_0 I0.5 El cilindro rotativo D se encuentra en

posición de coger piezaALIM_1 Q3.0 El cilindro A avanzaEXPU_1 Q3.3 El cilindro B avanzaELEV_1 Q3.4 El cilindro C subeELEV_0 Q3.5 El cilindro C bajaBRAZ_1 Q3.2 El cilindro rotativo D deja piezaBRAZ_0 Q3.1 El cilindro rotativo D coge pieza


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6.3.2.2. Tabla de las prácticas del capitulo 13

Se utilizaran los cuatro cilindros de la maqueta A,B,C,D para realizar las prácticas deprogramación de GRAFCET.

Nombre Dirección ComentarioMARCHA I0.0 S1. Pulsador de marchaSELECTOR I0.1 S2. SelectorEMERGENCIA I1.7 S3. Pulsador de emergenciaAlim_1 I0.2 El ciclindro A se encuentra avanzadoAlim_0 I0.3 El cilindro A se encuentra retrocedidoExpu_1 I0.7 El cilindro B se encuentra avanzadoExpu_0 I1.0 El cilindro B se encuentra retrocedidoElev_1 I1.6 El cilindro C se encuentra arribaElev I1.5 El cilindro C se encuentra centradoElev_0 I1.4 El cilindro C se encuentra abajoBraz_1 I0.6 El cilindro rotativo D se encuentra en

posición de dejar piezaBraz_0 I0.5 El cilindro rotativo D se encuentra en

posición de coger piezaI2.0 Llamada subrutina 16 del Ejemplo 69I2.1 Llamada subrutina 17 del Ejemplo 69

ALIM_1 Q3.0 El cilindro A avanzaEXPU_1 Q3.3 El cilindro B avanzaELEV_1 Q3.4 El cilindro C subeELEV_0 Q3.5 El cilindro C bajaBRAZ_1 Q3.2 El cilindro rotativo D deja piezaBRAZ_0 Q3.1 El cilindro rotativo D coge piezae_0 M0.0 Etapa 0e_1 M0.1 Etapa 1e_2 M0.2 Etapa 2e_3 M0.3 Etapa 3e_4 M0.4 Etapa 4e_5 M0.5 Etapa 5e_6 M0.6 Etapa 6e_7 M0.7 Etapa 7e_3B M1.3 Etapa 3Be_4B M1.4 Etapa 4Be_5B M1.5 Etapa 5Be_6B M1.6 Etapa 6Be_8 M2.0 Etapa 8e_9 M2.1 Etapa 9e_10 M2.2 Etapa 10e_11 M2.3 Etapa 11e_12 M2.4 Etapa 12e_13 M2.5 Etapa 13


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Nombre Dirección Comentarioe_9D M3.1 Etapa 9De_10D M3.2 Etapa 10De_11D M3.3 Etapa 11D

A la hora de representar los esquemas de programación GRAFCET de los ejemplos, seutilizara la siguiente nomenclatura para identificar los cilindros, sensores, selector ypulsador con la finalidad de resumir y clarificar dicha información en los esquemasmencionados.

Nombre EquivalenciaALIM_1 A+ (Cilindro avanza); A- (Cilindro retrocede).EXPU_1 B+ (Cilindro avanza); B- (Cilindro retrocede).ELEV_1 C+ (Cilindro sube).ELEV_0 C- (Cilindro baja).BRAZ_1 D+ (Cilindro deja pieza).BRAZ_0 D- (Cilindro coge pieza).Alim_1 a+ (Cilindro se encuentra avanzado).Alim_0 a- (Cilindro se encuentra retrocedido).Expu_1 b+ (Cilindro se encuentra avanzado).Expu_0 b- (Cilindro se encuentra retrocedido).Elev_1 c+ (Cilindro se encuentra arriba).Elev c (Cilindro se encuentra centrado).Elev_0 c- (Cilindro se encuentra abajo).Braz_1 d+ (Cilindro se encuentra en posición de dejar pieza).Braz_0 d- (Cilindro se encuentra en posición de coger pieza).S2 SS3 E

Desarrollo de material docente para la asignatura de Sistemas Automáticos Memoria descriptiva

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7. Prescripciones técnicas

7.1. Sensores y actuadores de la estación de distribución

7.1.1. Módulo de alimentación

Descripción Denominación Identificación Simbólico Operando ComentariosCilindro doble efecto Alimentador (ALIM) =DIS/AL-E1Detector magnético Alimentador avanzado =DIS/AL-B1 Alim_1 I0.2Detector magnético Alimentador retrocedido =DIS/AL-B2 Alim_0 I0.3Final de carrera Pieza en alimentador =DIS/AL-S1 Pieza_al I0.4Electroválvula 5/2 monoestable Electroválvula avanzar alimentador =DIS/AL-Y1 Q3.0 ALIM_1

7.1.2. Módulo de carga

Descripción Denominación Identificación Simbólico Operando ComentariosActuador neumático de giro Brazo (BRAZ) =DIS/CA-E2Ventosa sujeción Ventosa (VENT) =DIS/CA-E3Final de carrera Brazo en posición de coger =DIS/CA-S2 Braz_0 I0.5Final de carrera Brazo en posición de dejar =DIS/CA-S3 Braz_1 I0.6Electroválvula 5/2 biestable Electroválvula gira brazo en posición de coger =DIS/CA-Y2 Q3.1 BRAZ_0Electroválvula 5/2 biestable Electroválvula gira brazo en posición de dejar =DIS/CA-Y3 Q3.2 BRAZ_1

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7.2. Sensores y actuadores de la estación de verificación

7.2.1. Módulo de reconocimiento

Descripción Denominación Identificación Simbólico Operando ComentariosCilindro doble efecto Expulsor (EXPU) =VER/RE-E4Detector magnético Expulsor avanzado =VER/RE-B3 Expu_1 I0.7Detector magnético Expulsor retrocedido =VER/RE-B4 Expu_0 I1.0Detector fotoeléctrico Pieza color (no negra) =VER/RE-B5 Pieza_co I1.1Detector capacitivo Pieza =VER/RE-B6 Pieza I1.2Detector inductivo Pieza metálica =VER/RE-B7 Pieza_me I1.3Electroválvula 5/2 monoestable Electroválvula avanzar expulsor =VER/RE-Y4 Q3.3 EXPU_1

7.2.2. Módulo de elevación

Descripción Denominación Identificación Simbólico Operando ComentariosCilindro doble efecto Elevador (ELEV) =VER/EL-E5Detector magnético Elevador abajo =VER/EL-B8 Elev_0 I1.4Detector magnético Elevador centrado =VER/EL-B9 Elev I1.5Detector magnético Elevador arriba =VER/EL-B10 Elev_1 I1.6Electroválvula 5/3 Electroválvula subir elevador =VER/EL-Y5 Q3.4 ELEV_1Electroválvula 5/3 Electroválvula bajar elevador =VER/EL-Y6 Q3.5 ELEV_0

7.2.3. Módulo de transporte

Descripción Denominación Identificación Simbólico Operando ComentariosMotor eléctrico c.c. Cinta (CINT) =VER/TR-M1 Q3.6 CINT_1


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7.3. Sensor fotoeléctrico

Este sensor posee el emisor de luz y el receptor, es decir la fotocélula de detección enel mismo componente, también se le puede denominar de reflexión directa.

El emisor del sensor emite un haz de luz sobre el objeto que se pretende detectar, sieste haz se refleja sobre el objeto en cuestión, será percibido por la fotocélula. Esto nosindicaría que el objeto es de un color distinto al negro, ya que el color negro absorbe la luzy el haz no se reflejaría sobre el objeto.

7.4. Sensor inductivo

Este tipo de detectores sirven para detectar la proximidad de piezas metálicas en unrango de distancias que va desde 1mm a unos 30mm.

A nivel de bloques estos sensores están formados por un circuito oscilador L-C conalta frecuencia de resonancia.La bobina está construida sobre un núcleo de ferrita abierto y el flujo se cierra en la partefrontal a través de la zona sensible.

La presencia de metal dentro de dicha zona sensible (frente al cabezal detector), alterala reluctancia del circuito magnético, atenúa el circuito oscilante y hace variar la amplitudde oscilación. La detección de dicha amplitud permite obtener una señal de salida todo-nada.

Ventajas de la detección inductiva:- No existe contacto físico con el objeto, con lo cual no se produce deterioro alguno y es

posible detectar objetos frágiles.- Excelente resistencia a entornos industriales.- No existen piezas en movimiento dentro del detector y por lo tanto la duración de estos

detectores es independiente del número de ciclos de maniobras.

7.5. Sensor capacitivo

El principio de funcionamiento y características son análogas a las descritas para losdetectores inductivos, pero en este caso el elemento sensible es el condensador del circuitooscilante, formado por dos aros metálicos concéntricos situados en la cara sensible, y cuyodieléctrico es el material de la zona sensible.

Este tipo de sensores permiten detectar materiales metálicos o no, pero su sensibilidadse ve muy afectada por el tipo de material y por el grado de humedad ambiental y delcuerpo a detectar.Por ello se utilizan exclusivamente como detectores todo-nada.

7.6. Finales de carrera de posición

Detección electromagnética:Los interruptores de posición se utilizan en todas las instalaciones automatizadas y en muyvariadas aplicaciones debido a las múltiples ventajas inherentes a su tecnología.Transmiten al sistema de tratamiento la siguiente información:- presencia/ausencia- paso- posicionamiento- final de carrera


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Unos aparatos de muy fácil instalación que ofrecen múltiples ventajas:Desde el punto de vista eléctrico:- separación galvánica de los circuitos- excelente capacidad para conmutar corrientes de carga débil, según modelos,

combinada con una gran durabilidad eléctrica- excelente resistencia a cortocircuitos si se utiliza con los fusibles adecuados- inmunidad total a los parásitos electromecánicos- elevada tensión de empleoDesde el punto de vista mecánico:- apertura positiva de los contactos- alta resistencia a los distintos entornos industriales- buena fidelidad, hasta 0,01 mm en los puntos de accionamiento- funcionamiento sencillo visualizado

7.7. AutómataSe utilizará el autómata de Siemens S7-224, con CPU-224, esta selección viene

determinada porque esta gama de siemens nos ofrece las prestaciones necesarias para laautomatización de la maqueta de prácticas, 14E/10S, además posee módulos ampliables(en vista al futuro), por si se introducen mejoras o se amplia la maqueta, estos módulospueden ser de 16E/16S, de 8E/8S, de 8E y de 8S.

7.8. Elementos de control y accionamientos neumáticos

7.8.1. Válvulas

Una válvula es un dispositivo que permite establecer o cortar la conexión hidráulica oneumática entre dos o más conductos o vías. En cualquier válvula hay que distinguir dospartes:- Elemento de mando- Circuito de potencia

El elemento de mando se encarga de conmutar la conexión hidráulica o neumáticaentre conductos del circuito de potencia. El mando puede ser de tipo eléctrico(electroimán), manual (pulsador), hidráulico o neumático.

En la maqueta de prácticas se utilizan válvulas con mando eléctrico, a este tipo deválvulas se les denomina electroválvulas.

Las válvulas que figuran en la maqueta son de los tipos monoestables, biestables y detres estados. Las primeras tienden en ausencia de mando, a una posición fija de reposo (generalmente obligada por un muelle).

En nuestro caso cuando a la electroválvula le llega tensión actúa y cuando no le llegatensión vuelve a su posición original mediante el muelle.

Las biestables y en ausencia de mando, pueden permanecer en cualquiera de las dosposiciones (permanecen en la última posición que les ha llevado el mando).

Cuando a la electroválvula le llega tensión a una de las bobinas, actúa y cuando lellega tensión a la otra bobina vuelve a su posición original.

Respecto a la de tres estados, nos permite que el actuador se pueda detener en tresposiciones, en nuestro caso el cilindro elevador C, se podrá posicionar abajo, en medio yarriba. La electroválvula de tres estados será del tipo de alimentación a ambas salidas y deescapes cerrados, ya que es la ofrece mejores prestaciones para que el cilindro puedapermanecer con garantías en la posición de en medio.


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7.8.2. Cilindros

Un cilindro neumático o hidráulico es un accionamiento que permite obtenermovimiento lineal aplicando una presión a uno u otro lado del émbolo. Según susposibilidades de posicionamiento, podemos clasificar los cilindros en dos grandes grupos:- De simple efecto- De doble efecto

Los primeros permiten empujar en un solo sentido y retornan automáticamente alorigen por la acción de un muelle.

Los de doble efecto permiten empujar en ambos sentidos, los que se utilizan en lamaqueta son neumáticos y de doble efecto.

Debido a la sección del vástago, el empuje de los cilindros de doble efecto no suele serel mismo en ambas direcciones.

La respuesta dinámica en carga dependerá de la masa o inercia que deba moverse.

Nota: En el Curso de Neumática Básica se le da un amplio tratamiento a los elementosde control y accionamiento neumático, entre otros aspectos. Con dicho curso se pretendeque se adquieran una base de conocimientos que nos permitan profundizar en dichamateria, ya que la neumática es fundamental en la automatización de gran cantidad demáquinas y procesos industriales.

8. Resumen del presupuesto

El importe de una CPU-224 y un módulo auxiliar de entradas asciende a 363,35 Euros.

El importe de una CPU-224 y un módulo auxiliar de entradas asciende a trescientossesenta y tres euros con treinta y cinco céntimos.

Tarragona, a 03 de Septiembre de 2003

Rubén Muñoz González


Planos




Presupuesto



Desarrollo de material docente para la asignatura de Sistemas Automáticos Presupuesto

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Presupuesto

1. Importes de material SIEMENS

En este apartado se va ha considerar el coste económico de la CPU que se hacontemplado en la automatización de la maqueta, así como de la CPU inmediatamentesuperior a la utilizada. También se va ha tener en cuenta el importe de los módulosauxiliares o de ampliación en los diferentes apartados de entradas, salidas yentradas/salidas, la gama de los módulos auxiliares expuesta, nos daría un margenconsiderable a la hora de hacer frente a una posible mejora o ampliación de la maqueta deprácticas.

CPU 224 14/10 entradas/salidas (E/S) – 24 VDC.........................................288,21 Euros

CPU 226 24/16 entradas/salidas (E/S) – 24 VDC .......................................518,40 Euros

MÓDULO 16E/16S – 24 VDC.....................................................................258,73 Euros

MÓDULO 8E/8S – 24 VDC.........................................................................132,22 Euros

MÓDULO 8E – 24 VDC................................................................................75,14 Euros

MÓDULO 8S – 24 VDC................................................................................88,46 Euros




Pliego de condiciones

AUTOR: Rubén Muñoz González. DIRECTORS: José Antonio Barrado Rodrigo.


Desarrollo de material docente para la asignatura de Sistemas Automáticos Pliego de condiciones

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Pliego de condiciones

El presente pliego de condiciones tiene por objeto la clasificación, identificación ymarcado de aparamenta de maniobra de baja tensión, haciendo un tratamiento de dichainformación de una forma global, que nos permita una visión de conjunto del apartado quenos ocupa.Los elementos que constituyen la maqueta de prácticas, dadas sus características, seencuadran perfectamente en la orientación que se la pretendido dar al pliego decondiciones en cuestión.

1. Signos de identificación y marcado de bornes para aparamenta de maniobra de baja tensión

1.1. Significado de los diferentes signos de identificación de elementos

Al igual que en todas y cada una de las partes de que se compone un esquema, engeneral, y en nuestro caso particular, un esquema de circuitos, resulta imprescindible laaplicación de reglas fijas que nos ayuden a utilizar sin ambigüedad posible los signos deidentificación de los elementos y equipos (equipo, aparato, órgano de mando, componente,etc.).

La información que se desea obtener se agrupa entre sí mediante una serie de bloques deinformación puestos en sentido horizontal. El tipo de bloques de información, y por elorden en que se colocan son:

La Norma UNE 21-326-75, parte II. Punto 4. recomienda esta secuencia y sobre todo elutilizar la misma secuencia en todos los documentos de un mismo expediente técnico.

A continuación explicamos cada uno de estos bloques y la utilidad que de ellos hacemosen los esquemas de circuitos.

1.2. Subdivisión fundamental


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Este bloque se distingue porque se coloca a su lado, en la parte izquierda, el signocaracterístico =. Además, nos facilita la relación que hay entre cierto número deelementos respecto a su situación o posición en el esquema.

La subdivisión fundamental puede servir como signo de identificación en el cual senos indica la situación, o donde se nos informe de la función del elemento en un equipocompleto.

Este bloque de subdivisión fundamental se debe usar cuando en la instalación, porejemplo cuadro de automatismos, existen varios sistemas de equipos y cada sistema ogrupo consta, además, de varias unidades o equipos. Por ejemplo:

-Grupo (sistema) de arrancadores directos que consta de varios equipos (unidades)guardamotores.

-Grupo (sistema) de arrancadores a tensión reducida que consta de varios equipos(unidades) estrella-triángulo.

-Grulpo (sistema) de arrancadores a tensión reducida que consta de varios (unidades)arrancadores de resistencias estatóricas.

-Grupo (sistema) de resistencias calefactoras que consta de varios (unidades)radiadores.

-Etc.En este caso, a cada unidad o equipo se le asigna un número de identificación de la

serie de números naturales, comenzando por 1. A continuación se le puede añadir el signode situación o el signo de identificación, según la información que deseemos facilitar.

1.3. Situación en el plano

Este bloque se distingue porque se coloca a su lado, en la parte izquierda, el signocaracterístico +. Además, nos facilita la situación de un elemento para una rápidaidentificación del lugar que ocupa, entre numerosos elementos con múltiples usos pero deigual o similar presentación, de un conjunto importante y complejo.

El código de signos de identificación de la situación se puede basar en una secuenciade números sucesivos o bien en sus coordenadas, de tal forma que no exista ningún tipode ambigüedad.

Si los esquemas de los circuitos utilizados son sencillos, no hace falta utilizar lossignos de identificación para la situación de los componentes.

En caso de facilitar esta información de la situación, y siempre que sea posible, seaconseja usar las coordenadas de situación del componente, mediante la utilización delmétodo de cuadrícula.

En este método de cuadrícula, se divide cada hoja en zonas rectangulares que sedisponen mediante letras, de arriba a abajo, en ordenadas y con números, de izquierda aderecha, en abscisas.

La separación entre divisiones y el número de éstas depende del tamaño de la hoja.Para establecer el código de numeración se pone primero la fila y después la columna, porejemplo: +A8 (fila A, columna 8).

1.4. Bloque de identificación de la clase, número y función


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Con este bloque se trata de facilitar la información correspondiente a la clase delelemento, mediante la parte 3A: el número del elemento, con la parte 3B; y la función delelemento, con la parte 3C.

La escritura de los símbolos de este bloque de identificación, por supuesto, es endisposición horizontal de los bloques de información, y se recomienda además unasecuencia de partes según su importancia, es decir, por este orden: CLASE, NÚMERO,FUNCIÓN.

Según indica la Norma UNE 21-326-75. Parte (II). Punto .5.2, es obligatoria la parte 3B(número), y las partes 3A Y 3C pueden completar la identificación. No obstante, serecomienda que se facilite con asiduidad una completa información basada en la clase,número y función de los equipos, aparatos, órganos de mando, componentes, etc., con elfin de poderlos identificar sin ambigüedad posible y con rapidez.

Nos podemos encontrar esquemas en que el bloque de identificación este compuestopor: el signo característico, a la izquierda; más los símbolos correspondientes de la clase,número y función del aparato, a la derecha.

Por ejemplo:

? K1M

? Signo característico del bloque de identificación.

K Clase del aparato: contactor.

1 Número uno (contactor número uno).M Función principal (contactor número 1 que manda el motor principal)

1.4.1. Signo de identificación de la clase de aparato o elemento

Este signo esta formado por una sola letra mayúscula, que es representativa de toda unafamilia de elementos y es deducida mnemotécnicamente de un idioma. A veces se puedenusar varias letras, debido a la infinidad de tipos de aparatos. Sería imposible hacer una listacodificada para todos ellos, por lo que se agrupan en familias de aparatos que llamamos:clase de aparato.

Se dispone de una lista de letras codificadas como la indicada a continuación, cuyaaplicación es a nivel internacional y en la que a cada letra le corresponde representar ungrupo de aparatos afines, que se indican en el apartado de la clase de elemento. Tanto eneste apartado como en el de los ejemplos, se ha tratado de indicar expresiones acordes conlas normas UNE, DIN e IEC, pero sobre todo con las expresiones que se utilizan en elargot técnico, de forma que se facilitará un uso más adecuado.

LETRA DISTINTIVA: ACLASE DE ELEMENTO: Grupos constructivos.

Partes de grupos constructivos.EJEMPLOS: Amplificadores,amplificadores magnéticos, láser. (Partes de grupos constructivos que constituyen una unidad, pero que no pueden asociarse claramente a otras letras; bastidores, conjuntos extraíbles,

tarjetas enchufables, puestos de control local).LETRA DISTINTIVA: B


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CLASE DE ELEMENTO: Convertidores de magnitudes eléctricas a magnitudes no eléctricas y viceversa.

Transductores.EJEMPLOS: Sondas termoélectricas, termocélulas, células fotoeléctricas, dinamómetros,

cristales de cuarzo, micrófonos, altavoces, aparatos de campo giratorio, posicionadores angulares, pares termoeléctricos.

(Termómetros de resistencia, fotorresistencias, captores de presión, cintas extensiométricas, emisores piezoeléctricos, emisores de impulsos, convertidores de recorrido de ángulo,detectores de proximidad.

LETRA DISTINTIVA: CCLASE DE ELEMENTO: Condensadores.

LETRA DISTINTIVA: DCLASE DE ELEMENTO: Dispositivos de retardo.

Dispositivos de memoria. Elementos binarios.

EJEMPLOS: Circuitos de retardo, elementos de enlace, elementos biestables, elementos Monoestables, memorias de núcleos, registradores, memorias de disco,

aparatos de cinta magnética. (Regulación y cálculo digital, circuitos integrados con funciones digitales, contadores de impulsos).

LETRA DISTINTIVA: ECLASE DE ELEMENTO: Diversos.EJEMPLOS: Instalaciones de alumbrado, instalaciones de calefacción, instalaciones que

no estén indicadas en otro lugar de esta relación.(Filtros eléctricos, cercados eléctricos, ventiladores, válvulas de aparatos en latécnica de medidas, depósitos de compensación).

LETRA DISTINTIVA: FCLASE DE ELEMENTO: Dispositivos de protección.EJEMPLOS: Fusibles, descargadores de sobretensión, relés de protección.

(Automáticos para telecomunicación y protección de instalaciones, relésbimetálicos, relés magnéticos, vigiladores de presión, relés de trampilla,dispositivos eléctronicos para vigilancia de señales).

LETRA DISTINTIVA: G


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CLASE DE ELEMENTO: Generadores. Fuente de alimentación.

EJEMPLOS: Generadores rotativos, convertidores de frecuencia rotativos, baterias, equipos de alimentación, osciladores. (Cargadores de baterías, generadores de impulsos, generadores y

convertidores estáticos).

LETRA DISTINTIVA: HCLASE DE ELEMENTO: Dispositivos de señalización.EJEMPLOS: Aparatos de señalización ópticos y acústicos.

(Lámparas de señalización, registradores de maniobras, indicadores de alarma).

LETRA DISTINTIVA: JCLASE DE ELEMENTO:EJEMPLOS:

LETRA DISTINTIVA: KCLASE DE ELEMENTO: Contactores.

Relés.EJEMPLOS: Contactores de potencia, contactores auxiliares, relés auxiliares, relés de

Tiempo, relés de intermitencia.

LETRA DISTINTIVA: LCLASE DE ELEMENTO: Inductancias.EJEMPLOS: Bobinas de alisado, bobinas de inducción, bobinas de bloqueo.

LETRA DISTINTIVA: MCLASE DE ELEMENTO: Motores.

LETRA DISTINTIVA: NCLASE DE ELEMENTO: Amplificadores, reguladores.EJEMPLOS: Dispositivos de la técnica analógica de control, regulación y cálculo;

reguladores eléctronicos y electromecánicos, amplificadores operacionales; amplificadores inversores, amplificadores separadores; transformadores

de impedancia; circuitos integrados con funciones analógicas.

LETRA DISTINTIVA: P


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CLASE DE ELEMENTO: Aparatos de medida. Dispositivos de prueba.

EJEMPLOS: Dispositivos de medida, indicadores, registradores y contadores, emisores de de impulsos, relojes. (Contadores mecánicos, oscilógrafos, visualizadores de datos, simuladores, adaptadores de prueba: puntos de prueba, medida y alimentación).

LETRA DISTINTIVA: QCLASE DE ELEMENTO: Aparatos mecánicos de conexión para circuitos de potencia.EJEMPLOS: Interruptores de potencia, seccionadores. (Interruptores en circuitos principales de corriente, interruptores con

dispositivos de protección, interruptores rápidos, seccionadores en carga, conmutadores estrella triangulo, conmutadores de polos, combinadores de

maniobras, barretas de seccionamiento, seccionadores-fusibles de carga,guardamotores).

LETRA DISTINTIVA: RCLASE DE ELEMENTO: Resistencias.EJEMPLOS: Resistencias regulables, potenciómetros, resistencias de regulación, resistencias de derivación, resistencias calefactoras, resistencias fijas, arrancadores, resistencias de frenado, reistencias de conductor frío, resistencias de medida, shunts.

LETRA DISTINTIVA: SCLASE DE ELEMENTO: Aparatos mecánicos de conexión para circuitos de mando.EJEMPLOS: Interruptores de mando, pulsadores, finales de carrera, selectores. Teclados de mando, pulsadores luminosos, conmutadores de medida, selectores de décadas, interruptores codificados, discos selectores.

LETRA DISTINTIVA: TCLASE DE ELEMENTO: Transformadores.EJEMPLOS: Transformadores de tensión, transformadores de intensidad, transformadores de red, separación y control.

LETRA DISTINTIVA: U


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CLASE DE ELEMENTO: Moduladores. Convertidores de magnitudes eléctricas en otras también eléctricas.EJEMPLOS: Discriminadores, demoduladores, transformadores de frecuencia,

codificadores, inversores, decodificadores, convertidores telégraficos. convertidores de intensidad, tensión-frecuencia, convertidores de

frecuencia-tensión, convertidores analógicos-digitales, convertidores digital-analógicos, etapas separadoras de señal, transformadores de corriente continua y tensión continua, convertidores serie-paralelo y viceversa, convertidores de código, dispositivos para mando a distancia.

LETRA DISTINTIVA: VCLASE DE ELEMENTO: Válvulas electrónicas. Semiconductores.EJEMPLOS: Válvulas electrónicas, tubos de descarga en gases, diodos, transistores, tiristores. Tubos indicadores, tubos amplificadores, rectificadores.

LETRA DISTINTIVA: WCLASE DE ELEMENTO: Vías de transmisión, guiaondas. Antenas.EJEMPLOS: de mercurio controlados, diodos zener, diodos túnel, diodos capacitivos, puentes rectificadores, triacs. Hilos de conexión, cables, bornes de distribución, acoplamientos dirigidos

por guiaondas, dipolos, antenas parabólicas. Fibras ópticas, cables coaxiales, vías de transmisión por cables, conductores

para telecomunicación.

LETRA DISTINTIVA: XCLASE DE ELEMENTO: Bornes, enchufes. Bases de enchufe.EJEMPLOS: Enchufes y cajas de enchufes, enchufes de prueba, regletas de bornes,

regletas de soldadura. Enchufes coaxiales, tomas de corriente, clavijas para medida, enchufes múltiples, distribuidores enchufables.

LETRA DISTINTIVA: YCLASE DE ELEMENTO: Dispositivos mecánicos accionados eléctricamente.EJEMPLOS: Frenos, acoplamientos, válvulas de aire, accionamientos de regulación, aparatos de elevación, accionamientos de ajuste, electroimanes de cierre,

bloqueos mecánicos, potenciómetros motorizados, imanes permanentes, teletipos, impresoras.

LETRA DISTINTIVA: Z


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CLASE DE ELEMENTO: Obturadores, filtros. Limitadores. Equipos de compensación.

EJEMPLOS: Redes artificiales, reguladores dinámicos, filtros de cristal, ecualizador. Filtros R/C y L/C. Dispositivos antiparasitarios y apagachispas, filtros

activos, filtros paso alto, bajo y banda, dispositivos de amortiguación, separadores de frecuencia, transformadores diferenciales.

1.4.2. Número de aparato o elemento

Ya se ha comentado que esta información corresponde a la parte 3B. Es obligatoria y seutiliza toda la secuencia de números desde 1 hasta n.

Sirve para distinguir entre varios elementos designados por las mismas letras en una olas dos partes 3A o 3C.

Por ejemplo:S1Q Pulsador número 1 de parada.S2Q Pulsador número 2 de parada.S3G Pulsador número 3 de ensayo.

Sirve además para saber si la letra designa la clase: la letra seguida de número (S1pulsador número l); o por el contrario, la función; letra precedida de número (1Q número 1de parada).

1.4.3. Función de aparato o elemento

Al igual que con los tipos de aparatos, la infinidad de funciones hace imposible lacreación de un código completo para todas ellas, por lo que en la siguiente tabla se indicala lista que se usa para dar una información general, según la función de los aparatos.

Código de letras para formar la parte 3C del bloque de identificación.


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Letra FunciónA Función auxiliar.B Sentido de movimiento (Adelante, atrás, subir, bajar, sentido horario y sentido

antihorario ).C Contar.D Diferenciar.E Función ?conexión ?F ProtecciónG Prueba. EnsayoH Señalización.J Integración.K Servicio sensorial. Aproximación (por ej.: nivelar).L Denominación de conductor.M Función principal.N Medida.P Proporcional.Q Estado (marcha, parada, limitación).R Reposición, bloqueo, borrado, reenganche, anulación.S Memorizar, registrar.T Medida de tiempo, retardar. Temporización.UV Velocidad (acelerar, frenar).W Sumar.X Multiplicar.Y Analógica.Z Digital. Numérico.




Anexo



Desarrollo de material docente para la asignatura de Sistemas Automáticos Anexo

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ANEXO

1. Introducción a la Asignatura de Sistemas Automáticos

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura de sistemas automáticos es una optativa de tercer curso de IngenieríaTécnica Industrial en Electricidad con una carga lectiva de tres horas semanales, en las quese compaginan las clases teóricas y las prácticas con la maqueta referenciada en dichoproyecto.

Para seguir la nomal impartición docente de la asignatura se requieren unosconocimientos previos y suficientes que vienen dados por las asignaturas de ElectrónicaIndústrial I, Regulación Autómatica y Máquinas Eléctricas I, así como las enseñanzas de laasignatura de Control de Máquinas Eléctricas, ambas asignaturas se pueden cursarsimultáneamente.

Con la asignatura de Sistemas Autómaticos se pretende complementar conocimientosrespecto al análisis de sistemas de control. Mostrar métodos y técnicas de automatización.Identificar y seleccionar los elementos de E/S interconectados con los autómatasprogramables.

1.2. Programa

I- Introducción y evolución de los sistemas de control. Automatización eléctrica.Sistemas analógicos y digitales. Máquina de estados. Autómata programable. Ordenadorindustrial.

II- Autómatas programables. Tipo y arquitectura. Unidad de control. Etapas de E/S.Memorias. Periféricos. Comunicaciones. Lenguajes de programación. Ejemplos deaplicaciones típicas. Modelos comerciales: Características, selección e instalación.

III- Elementos de entrada/sálida. Elementos de mando manual y electromecánicos.Sensores de proximidad. Transductores. Accionamientos eléctricos. Semiconductores depotencia. Introducción a la neumática.

IV- Realización de diversas prácticas para desarrollar los puntos anteriores y lametodología en la automatización de un proceso.

1.3. Bibliografía esencial:

Balells J, Romeral JL. – Autómatas programables, Serie Mundo Electrónico.Barcelona: Marcombo, 1997. ISBN: 84-267-1089-1.

Bossy JC, Brard P. – GRAFCET. Prácticas y aplicaciones. Quaderns d´aula 12Terrassa: Edicions UPC, 1995. ISBN: 84-7653-438-8.


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Humphries JT. – Electrónica industrial. Dispositivos, equipos y sistemas para procesosy comunicaciones industriales. Madrid: Paraninfo, 1996. ISBN: 84-283-2282-1.

Romera J.P., Lorite J.A., Montoro S. –Automatización. Problemas resueltos conautómatas programables. Madrid: Paraninfo, 1996. ISBN: 84-283-2077-2.

Cembranos FJ. –Automatismos eléctricos, neumáticos e hidráulicos.Madrid: Paraninfo, 1999. ISBN: 84-283-2538-3.

Molina L., Ruiz J.M. –Instalaciones automatizadas en viviendas y edificios.Madrid:McGraw-Hill, 1999. ISBN: 84-481-2224-0.


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2. Método de programación GRAFCET

2.1. Introducción al método de programación GRAFCET

Un automatismo combinacional es aquel en que las salidas en un instante sólodependen de las entradas en ese instante. En cambio un automatismo secuencial es aquelen que las salidas en cada instante no dependen sólo de las entradas en ese instante sinoque también dependen de los estados anteriores y de su evolución.

Es importante destacar que el GRAFCET no sirve únicamente para describirautomatismos sino para explicar cualquier proceso que sea secuencial, como por ejemploun plan de estudios, un ensayo de laboratorio, etc.

2.2. Introducción histórica

GRAFCET: GRÁfico Funcional de Control de Etapas y Transiciones.

Fue creado en el año 1970 fruto de la colaboración de:TelemecaniqueAperAFCET (Asociación Francesa de Cibernética, Economía y Técnica )ADEPA (Agencia Nacional para el Desarrollo de la Producción Automatizada)

Es un método homologado en:Francia por NEFAlemania por DINComisión Electrotécnica Internacional IEC 848

Actualmente es un medio imprescindible para automatizar procesos secuencialescomplejos mediante PLC.

2.3. Principios del GRAFCET

Un GRAFCET es una sucesión de etapas. Cada etapa tiene sus acciones asociadas deforma que cuando aquella etapa se encuentra activada se ejecutaran las correspondientesacciones, si las condiciones que las afectan son ciertas, pero estas acciones no podránejecutarse nunca si la etapa no esta activada.

Entre dos etapas hay una transición. A cada transición le corresponde una receptividad,es decir una condición que se ha de cumplir para poder pasar la transición.

Una transición es válida cuando la etapa inmediatamente anterior a ella esta activada.Cuando una transición es válida y su receptividad asociada se cumple se dice que latransición es franqueable.

Al franquear una transición se desactivan sus etapas anteriores y se activan las posteriores.


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En el GRAFCET de la figura hay 3 etapas (0,1 y 2) de las cuales la 0 es la etapa inicial(la que se activa en la puesta en marcha). Inicialmente esta activada la etapa 0 hasta que seacciona el pulsador; entonces pasamos a la etapa 1 en la cual el cilindro avanza. Cuandoacaba el avance del cilindro pasamos a la etapa 2 donde comienza el retroceso. Cuandoacaba el retroceso volvemos a la etapa 0 y esperamos a que se accione de nuevo elpulsador.


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2.4. Utilización del GRAFCET

El GRAFCET puede utilizarse para describir los tres niveles de especificaciones de unautomatismo. Estos tres niveles son los que habitualmente se utilizan para diseñar y paraexplicar un automatismo.

2.4.1. GRAFCET de nivel 1: Descripción funcional

En el primer nivel interesa una descripción global, (normalmente poco detallada) delautomatismo, que permita comprender rápidamente su función. Es el tipo de descripciónque haríamos para explicar lo que queremos que haga la máquina a la persona que la ha dediseñar.

Este GRAFCET no ha de contener ninguna referencia a las tecnologías utilizadas; esdecir, no se especifica como hacemos avanzar la pieza (cilindro neumático, motor, cintatransportadora, etc.), ni como detectamos su posición (final de carrera, detector capacitivo,detector fotoeléctrico, etc.), ni tan sólo el tipo de automatismo utilizado (autómataprogramable, ordenador industrial, etc.).


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2.4.2. GRAFCET de nivel 2: Descripción tecnológica

En este nivel se hace una descripción a nivel tecnológico y operativo del automatismo.Quedan perfectamente definidas las diferentes tecnologías utilizadas para cada función. ElGRAFCET describe las funciones que han de realizar los elementos escogidos. En estenivel completamos la estructura de la máquina y nos falta el automatismo que la controla.

2.4.3. GRAFCET de nivel 3: Descripción operativa

En este nivel se implementa el automatismo. El GRAFCET definirá la secuencia deactuaciones que realizará el automatismo. En caso que se trate, por ejemplo, de unautómata programable definirá la evolución del automatismo y la activación de las salidasen función de la evolución de las entradas.


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3. Elementos de trabajo y principales estructuras

Una etapa caracteriza el comportamiento invariable de una parte o de la totalidad delsistema representado; corresponde a una situación elemental que implica uncomportamiento estable.

Una etapa del GRAFCET se representa mediante un recuadro identificado por unnúmero; en este caso se ha representado la etapa 3. No puede haber dos etapas con elmismo número pero tampoco es necesario que sean consecutivos, ni que respeten ningúnorden. La entrada a una etapa se realiza siempre por la parte superior y la salida por laparte inferior.

Una etapa puede estar activa o inactiva. Cuando representamos el estado de unGRAFCET en un instante determinado podemos representar las etapas activas con unasterisco en su interior; en este caso la etapa 7 esta activada. Al representar el GRAFCETen un instante, estamos representando el sistema en ese preciso instante. Un GRAFCETpuede tener diversas etapas activadas simultáneamente.


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Un recuadro con doble línea simboliza una etapa inicial del GRAFCET; en este caso laetapa 0. Las etapas iniciales son las que se activan al inicializar el GRAFCET. Una vez quese ha inicializado el GRAFCET, las etapas iniciales actúan como etapas normales. Puedehaber tantas etapas iniciales como sea necesario, pero como mínimo una. Pueden estarsituadas en cualquier posición dentro del GRAFCET.

Las transiciones representan la posibilidad de evolución de una etapa a la siguiente;esta evolución se produce al franquear la transición. El franqueo de una transición implicaun cambio en la situación de actividad de las etapas.

Las transiciones se representan con un trazo perpendicular a la línea que une dosetapas consecutivas. Una transición esta validada cuando todas las etapas inmediatamenteanteriores están activadas.

Si la descripción de un GRAFCET lo requiere, podemos numerar las transicionesmediante dígitos, entre paréntesis, a la izquierda del trazo que representa la transición.


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Una etapa puede tener más de una entrada. A continuación se representan tres casos enque una etapa posee tres entradas.

Una etapa puede tener más de una salida. A continuación se representan tres casos enque una etapa tiene tres salidas.

Los caminos que unen una etapa con otra se dibujan habitualmente en sentido vertical,aunque para resolver algunas representaciones es necesario dibujar una parte en sentidohorizontal o en diagonal. Mientras no se especifique lo contrario, la evolución de uncamino siempre tiene sentido descendiente, es decir de arriba abajo. En la figura adjunta seha representado un camino que evoluciona en sentido vertical ascendente.


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3.1. Acciones asociadas a etapas

Considerando que una etapa implica un comportamiento estable, habitualmente, lasetapas tendrán acciones asociadas. Las acciones representan aquello que es necesario hacermientras la etapa esta activada. Las acciones asociadas a una etapa pueden ser de tipoexterno o de tipo interno; las primeras implican la emisión de ordenes hacia el sistema quese esta controlando mientras que las internas afectan a funciones propias del sistema deautomatización (activación de un temporizador, incremento de un contador, etc.).

Las acciones se representan mediante rectángulos unidos por un trazo con la etapa aque están asociadas. En este caso la acción asociada a la etapa 3 es la obertura de unadeterminada válvula.

Según el tipo de GRAFCET que estamos realizando, las acciones se pueden escribir deforma literal (cerrar válvula, avanzar cilindro, etc.) o en forma simbólica (XBR, SL1, etc),en este segundo caso se hará necesario una tabla donde se indique el significado de lossímbolos utilizados. En caso que una etapa tenga más de una acción , se pueden representarde diversas formas, como muestran las figuras siguientes.


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Las acciones pueden estar condicionadas. Cuando una acción esta condicionada sólose ejecuta mientras la etapa esta activada y además si la condición se verifica. En lasfiguras siguientes se ha dibujado de dos formas; la acción de cerrar la válvula Y8 tiene unacondición (condición I).

3.2. Receptividades asociadas a las transiciones

Llamamos receptividad a la condición que se requiere para poder franquear unatransición válida. Una receptividad puede ser cierta o falsa y se puede describir de formaliteral (retroceso finalizado, temperatura alcanzada, etc.) o de forma simbólica (SA1, BQ3,etc.), en este segundo caso será necesario una tabla donde se indique el significado de lossímbolos utilizados.

Una receptividad puede estar compuesta por un solo dato o por una ecuación booleanaque incluya diversos datos. Mientras el resultado de la ecuación booleana sea 0 (falso) latransición no podrá ser franqueada y si podrá serlo cuando el resultado sea 1 (cierto). Losdatos que componen la ecuación booleana de una receptividad pueden ser externos ointernos; los primeros implican la comprobación de estados en el sistema que se estacontrolando mientras que los internos dependen de funciones propias del sistema deautomatización (finalización de una temporización, alcance de la preselección por parte deun contador, etc.).

Algunos ejemplos de receptividades podrían ser los siguientes:

=1 Receptividad siempre ciertaTemp>30ºC Cierta si la temperatura es superior a 30ºCC12 Cierta si el contador 12 ha alcanzado la preselecciónSL3 + SB2 Cierta si SL3 o SB2 activados (indistintamente)

SL2 * SB4 Cierta si SL2 activada y SB4 desactivada (simultáneamente)BQ2 * (SL1 + SA1) Cierta si BQ2 activada y también SL1 o SA1

A parte de una ecuación booleana, las reeptividades pueden expresarse en forma detexto o mediante dibujos normalizados (diagramas de reles, puertas lógicas, etc.); el hechode escoger uno u otro metodo dependerá de los gustos de la persona que diseña elGRAFCET y de las posibilidades del autómata a programar.


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3.3. Reglas de sintaxis

No puede haber nunca dos transiciones consecutivas sin una etapa en medio, ni dosetapas consecutivas sin transición intermedia. Las dos figuras adjuntas representan dosGRAFCETS incorrectos; al primero le hace falta una transición entre las etapas 1 y 2 ( oponer todas las acciones en una de las dos etapas) y al segundo una etapa entre lastransiciones 7 y 8.

3.4. Estructuras básicas

A continuación describiremos las estructuras más habituales del GRAFCET.

3.4.1. Secuencia normal

Una secuencia es una sucesión alternada de etapas y transiciones en que las etapas sevan activando una detrás de la otra.

Una secuencia esta activada cuando, como mínimo, una de sus etapas esta activada.Una secuencia esta inactivada, cuando sus etapas están inactivadas.


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3.4.2. Selección de secuencia

A partir de una determinada etapa, hay dos (o más) secuencias entre las cuales esnecesario escoger en función de las transiciones. No es necesario que las diversassecuencias tengan el mismo número de etapas.

En la figura adjunta, si estamos en la etapa 6 y b es cierta iremos por la secuencia de laderecha si c es falsa y por el de la izquierda si c es cierta. Las dos secuencias confluyen enla etapa 9.

En la selección de secuencias es imprescindible que las receptividades asociadas a lastransiciones de selección, en el ejemplo las transiciones (2) y (7), sean excluyentes, esdecir no puedan ser ciertas simultáneamente; por tanto las secuencias son alternativas.


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3.4.3. Salto de etapas

Es un caso particular de selección entre dos secuencias en que una de las secuenciasno tiene ninguna etapa.

En la figura de la izquierda, si estamos en la etapa 3 y se cumple b, no se activaran lasetapas 4 y 5 si c es cierta.

3.4.4. Repetición de secuencia

Es un caso particular del salto de etapas en que el salto se realiza en sentidoascendente de forma que se repite la secuencia de etapas anterior al salto.

En la figura anterior de la derecha, se irá repitiendo la secuencia formada por lasetapas 2 y 3 hasta que c sea cierta.


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3.4.5. Secuencias simultáneas

A partir de una determinada etapa, hay dos (o más) secuencias que se ejecutansimultáneamente. No es necesario que las diversas secuencias tengan el mismo número deetapas.

El inicio de las secuencias simultáneas se indica con una línea horizontal dobledespués de la transición correspondiente. De forma similar el final de las secuenciassimultáneas se indica con otra línea horizontal doble antes de la transición correspondiente;esta transición sólo es válida cuando todas las etapas inmediatamente anteriores estánactivas.

En la figura adjunta, al franquear la transición (4), se activaran las etapas 2 y 3 y lasdos secuencias funcionaran simultáneamente. La transición (1) sólo será válida cuandoestén activadas las etapas 3 y 5.


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3.5. Acciones y receptividades condicionadas por etapas

Con frecuencia interesará imponer como condición para una receptividad o una acción,el hecho de que una etapa este activada o desactivada. Para indicar una etapa lo haremoscon la letra X. Así en la figura de la izquierda la transición será válida mientras la etapa 20este activada y en la figura de la derecha sólo se realizará la acción cuando estén activadassimultáneamente las etapas 3 y 12.

3.6. Acciones y receptividades condicionadas por el tiempo

En muchos casos es necesario emplear condiciones que dependen del tiempo. Activarun temporizador dentro de la etapa con una preselección determinada y escoger comocondición la consecución de la preselección.

El GRAFCET tiene prevista la forma de considerar el tiempo.

La condición dependiente del tiempo consta de la letra t seguida de una barra, despuésviene el número de etapa que se toma en consideración, una nueva barra y el tiempo aconsiderar. Esta condición es cierta cuando el tiempo transcurrido des de la últimaactivación de la etapa indicada supera el tiempo fijado.

Por ejemplo la condición t/7/5s será cierta cuando hayan pasado 5 segundos des de laúltima activación de la etapa 7.

Y la condición t/5s será cierta cuando hayan pasado 5 segundos des de la últimaactivación de la etapa anterior.


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3.7. Receptividades condicionadas por flancos

Con frecuencia es necesario tener en cuenta el cambio de estado de una variable enlugar del estado real.

En este caso la receptividad es cierta en el instante en que la variable c pasa dedesactivada a activada. Si la transición se valida cuando c pasa de desactivada a activada,la transición se franqueará; en caso que la transición se valide después del cambio deestado de c, no será franqueada.

En el caso siguiente la receptividad es cierta en el instante en que la variable b pasa deactivada a desactivada. Si la transición se valida cuando b pasa de activada a desactivada,la transición se franqueará; en caso que la transición se valide después del cambio deestado de b, no será franqueada.

3.8. Representación de GRAFCETS complejos

Cuando un GRAFCET es grande o complejo se hace difícil representarlo y a menudohay más de una forma de representarlo. En estos casos es necesario hacer siempre larepresentación mediante la forma en que el GRAFCET sea más simple y fácil de seguir.

A veces, la forma más simple de un GRAFCET no tiene las etapas iniciales situadas enla parte superior.

Cuando un GRAFCET se complica o no cabe en una sola hoja de papel son necesarioslos reenvíos. Hay quien prefiere no trazar nunca caminos de recorrido ascendentes yprefieren sustituirlos por reenvíos.

Para los casos en que el GRAFCET no sea muy complejo podemos utilizar:


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Representa un reenvío. El GRAFCET continuará en la etapa indicada, en este caso la 7,si las transiciones correspondientes son válidas.

Representa la llegada desde un reenvío. En este caso viene de la etapa 6.

En cambio cuando el GRAFCET ocupa unas cuantas hojas puede ser preferible:

En este caso, a más de la etapa de procedencia o de destino, se indica la hoja donde estasituada, para que su localización sea más rápida.

Al hacer un reenvío se ha de romper la secuencia etapa-transición-etapa; es preferibleromper siempre por el punto transición-etapa que por el punto etapa-transición ya que esconveniente representar juntas las transiciones con las etapas que las validan.


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3.9. Representación de las acciones

Este apartado hace referencia a la presentación de una forma general de la descripciónde las acciones asociadas a las etapas.

Ejemplos de aplicación:

Corresponde al caso más simple, mientras este activada la etapa 0, la máquina ha debobinar y dejar de hacerlo cuando se desactive la etapa.

C Acción condicionadaEn el caso que se representa a continuación comenzará a calentar cuando esté activada

la etapa 1 y el termostato de señal. Por ejemplo en el control de un horno hay una etapa decocción (etapa 1) pero el quemador no ha de estar siempre activado sino solo lo necesariopara mantener la temperatura.

D Acción retardadaComenzará a cerrar después de medio segundo contado des de la activación de la etapa

2. Se dejará de cerrar cuando se desactive la etapa 2. Si la etapa 2 se desactiva antes demedio segundo, no cerrará.


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L Acción limitada en el tiempoLa sirena comenzará a sonar cuando se active la etapa 3 y sonará durante 2 segundos.

Si la etapa 3 se desactivase antes, la sirena dejaría de sonar.

P Acción impulsionalLa acción de activar comenzará cuando se active la etapa 4 y se desactivará

inmediatamente. La duración de los impulsos será siempre un tiempo muy corto perosuficiente para conseguir el efecto deseado.

S Acción memorizadaLas acciones memorizadas implican que en una etapa determinada se activa una

acción y esta acción se desactiva en otra etapa. En el ejemplo siguiente se activa K1M en laetapa 6 (K1M=1) y se desactiva en la etapa 8 (K1M=0).


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4. Reglas de evolución

Cuando se dibuja un GRAFCET se pretende describir un automatismo o cualquier otroconjunto de sucesos condicionales y secuenciales. Al hacer trabajar el GRAFCET (es deciral llevarlo a la práctica) es necesario respetar unas reglas (reglas de evolución) ya que encaso contrario el funcionamiento del automatismo o del conjunto de sucesos no seria el quecabría esperar a la vista del GRAFCET representado.

A continuación se detallarán cada una de las cinco reglas del GRAFCET acompañadasde algunos ejemplos.

4.1. Regla 1: Inicialización

En la inicialización del sistema se han de activar todas las etapas iniciales y solo lasiniciales. Las etapas iniciales pueden comenzar por cualquier número.

La situación inicial de un GRAFCET caracteriza tanto el comportamiento inicial delsistema (elementos de acción) como la del control (automatismo). Corresponde al estadoen que se ha de encontrar el sistema al poner en marcha, al conectar la alimentación, etc.

Habitualmente la situación inicial de un GRAFCET corresponde a una situación dereposo o de parada segura.

Con frecuencia en la puesta en marcha de una máquina, el control comienza porcomprobar si esta se encuentra en la situación inicial adecuada al funcionamiento. Si no esasí ( a causa que la parada haya sido de emergencia o causada por un corte dealimentación) será necesario llevar el sistema a la situación inicial deseada antes de pasaral funcionamiento deseado del automatismo.

4.2. Regla 2: Evolución de las transiciones

Una transición esta validada cuando todas las etapas inmediatamente anteriores a ellaestán activadas. Una transición es franqueable cuando esta validada y su receptividadasociada es cierta. Toda transición franqueable ha de ser obligatoriamente einmediatamente franqueada.


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4.3. Regla 3: Evolución de las etapas activas

Al franquear una transición es necesario activar todas las etapas inmediatamenteposteriores y desactivar simultáneamente todas las inmediatamente anteriores.

4.4. Simultaneidad en el franqueo de las transiciones

Las transiciones simultáneamente franqueables han de ser simultáneamentefranqueadas.

La existencia de la cuarta regla nos permite la descomposición de un GRAFCETcomplejo en dos más sencillos. En el siguiente ejemplo tenemos un GRAFCET consimultaneidad y lo descomponemos en dos GRAFCETS independientes (figura de laderecha), teniendo en cuenta que la receptividad de cada una de las dos transicionesobtenidas ha de considerar la activación de la etapa correspondiente del otro GRAFCET yaque en caso contrario el funcionamiento de las dos estructuras no seria el mismo.


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4.5. Prioridad de la activación

Si al evolucionar un GRAFCET, una etapa tiene que ser activada y desactivada almismo tiempo, tendrá que permanecer activada.

Respecto a la figura cabe comentar que si estamos en la etapa 2 y a es cierto,activamos la etapa 3 y desactivamos la etapa 2.

Si estamos en la etapa 2 y b es cierto, hemos de activar la etapa 2 y desactivar la etapa2. Esto quiere decir que hemos de dejar activada la etapa 2.

Cuando se tenga que implementar esta regla mediante el PLC, lo solucionaremosprogramando primero el RESET y después el SET.




Características técnicas del S7-200 y guía de utilizacióndel STEP 7-Micro/WIN 32




Índice

INTRODUCCIÓN A LA GAMA DE PLCs S7-200 Y S7-3001. Microsistema SIMATIC S7-200...................................................................................... 12. SIMATIC S7-300 ............................................................................................................ 2

DATOS TÉCNICOS S7-2001. Datos técnicos generales .................................................................................................. 4

1.1. Homologaciones nacionales e internacionales.................................................... 41.2. Datos técnicos de la CPU 224............................................................................. 61.3. Datos técnicos del módulo de ampliación EM221 de entradas digitales ............ 91.4. Datos técnicos del módulo de ampliación EM222 de salidas digitales............... 101.5. Datos técnicos del módulo de ampliación EM223, 8 entradas digitales/

8 salidas digitales ................................................................................................ 111.6. Datos técnicos del módulo de ampliación EM223, 16entradas digitales/

16 salidas digitales x DC24V.............................................................................. 131.7. Cable de módulo de ampliación.......................................................................... 141.8. Páginas web de interés ........................................................................................ 14

GUÍA DE INICIACIÓN AL STEP 7-Micro/WIN 321. Instalación del software bajo Windows 95/98/NT........................................................... 152. El sistema de ayuda.......................................................................................................... 163. Componentes de la ventana de STEP 7-Micro/WIN 32 .................................................. 184. Crear un programa nuevo................................................................................................. 195. Subrutinas......................................................................................................................... 21

5.1. Utilizar subrutinas............................................................................................... 215.2. Crear subrutinas................................................................................................... 215.3. Llamar a subrutinas ............................................................................................. 23

6. Combinaciones................................................................................................................. 247. Traducir un esquema eléctrico a un programa PLC......................................................... 258. Elementos de programa.................................................................................................... 269. Instrucciones .................................................................................................................... 2710. Combinación Y................................................................................................................ 2811. Insertar una combinación................................................................................................. 2912. Introducir un operando..................................................................................................... 3113. Cómo borrar ..................................................................................................................... 3214. Combinación O ................................................................................................................ 3315. Insertar una combinación O............................................................................................. 3416. Utilización de temporizadores ......................................................................................... 3517. Utilización de contadores................................................................................................. 3718. Utilización de saltos......................................................................................................... 3719. Utilización de operaciones de transferencia..................................................................... 3820. Introducir comentarios ..................................................................................................... 3821. Tabla de símbolos ............................................................................................................ 3822. Tabla de estado................................................................................................................. 4023. Transferir un programa al PLC........................................................................................ 42


24. Visualización de estado (online)...................................................................................... 4525. Ejecución cíclica del programa en el S7-200................................................................... 4626. Simulador S7-200 ............................................................................................................ 48

Desarrollo de material docente para la asignatura de Sistemas Automáticos Intoducción al S7-200/300

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Introducción a la gama de PLCs S7-200 y S7-300

1. Microsistema SIMATIC S7-200

El microsistema SIMATIC S7-200 destaca realmente, ya que es compacto yparticularmente potente, en lo que atañe a respuesta en tiempo real, rápido, mostrandotodo tipo de facilidades en el manejo del sofware y del hadware, permitiendo dominar encualquier instante todo el proceso, ofreciendo calidad, eficiencia y seguridad.

Las prestaciones de tiempo real son decisivas para microsistemas. En efecto, ellasdeterminan el ciclo mínimo de la instalación o máquina. Por ejemplo la automatización deuna línea de embotellado. Accionamiento de la cinta, inspección del nivel de llenado,colocación en cajas, etiquetado y embalaje: una solución distribuida con S7-200 dominaóptimamente estas tareas.

El sistema SIMATIC S7-200 responde a una concepción modular consecuente, quepermite soluciones a la medida que no quedan sobredimensionadas hoy y pueden serampliables mañana. Es una alternativa rentable auténtica en la gama baja de PLCs, dichagama está plenamente orientada a ofrecer un alto nivel de prestaciones, modulatidadóptima y alta conectividad.

Comunicación abierta: Puerto estándar RS-485 integrado con velocidad detransferencia de datos comprendida entre 0,3 y 187,5 Kbits/s, según el módulo.

Prestaciones destacadas: Pequeño y compacto, ideal para aplicaciones donde importa elespacio ocupado.

Extensa funcionalidad básica uniforme en todos los tipos de CPU, alta capacidad dememoria.

Fácil manejo mediante el sofware STEP-7 Micro/Win, ya que permite la posibilidad deprogramar de forma estructurada, programación en lenguajes como el KOP,FUP,AWL,laprogramación en subrutinas permite estructurar el programa y ahorrar tiempo, funciones decorte, copia y pegado de instrucciones y segmentos, visualización de la tabla de estados,almacenamiento de todos los datos de proyecto en un archivo.

Óptimo en modularidad: Las cuatro CPUs escalonadas en cuanto a prestaciones conextensa funcionalidad básica y puerto freeport integrado para comunicación.

Amplia gama de módulos de ampliación para diferentes funciones, extensionesdigitales/analógicas, escalables según aplicación, medida exacta de temperaturas.

Respecto al sistema modular se tiene que los módulos de ampliación digitales van de4/4 hasta 16/16 entradas/salidas y los módulos de ampliación analógicos van de 4/0, 4/1 a0/2 entradas7salidas, módulos para medida exacta de temperatura con 0,1 ºC de resolución.

Contadores rápidos: independientes de otras operaciones y del ciclo del programa, conun tiempo de reacción entre la detección de la señal de entrada y la conmutación de lasalida asociada de 300 ?s.


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Interrupciones temporizadas: También, por ejemplo al atornillar rápidamente tornillosa 3000rpm es posible captar y procesar las señales tras cada cuarto de vuelta. Esto permitemedir con gran precisión, por ejemplo pares de apriete (M) para garantizar un asientoóptimo de los tornillos.

Reloj tiempo real: Opcional en CPU 221 y CPU222, integrado en CPU 224 y CPU 226,por ejemplo para etiquetar con fecha y hora los mensajes de fallo y los valores de variablesen listados.

2. SIMATIC S7-300

El S7-300, esta especialmente diseñado para soluciones de automatización centradas enla ingeniería de fabricación.

Campos de aplicación: El SIMATIC S7-300 ofrece soluciones para las más diversastareas de automatización en los sectores siguientes:

Sistemas de fabricación, industria del automóvil, maquinaria en general, maquinariaespecial, maquinaria de serie (máquinas de producción de todo tipo), transformación deplásticos, industria del embalaje, industria alimentaria, procesos por ej. (depuración deaguas residuales; sistemas de gestión de servicios en edificios)

Aplicaciones especiales: Para aplicaciones particulares hay otras versiones especialesdel producto basadas en el S7-300:

Por ejemplo, componentes especiales de la gama permiten hacer frente a lascondiciones ambientales más extremas, ya que cubren un rango de temperatura muchomayor.

Además potentes funciones de diagnóstico integradas a nivel de sistema contribuyen aaumentar la disponibilidad del equipo de control, y con ello la productividad. A ello hay


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que añadir funciones de diagnóstico de proceso configurables para analizar fallos en elproceso, reducir tiempos de parada improductivos y aumentar aún más la productividad.

Construcción mecánica: El S7-300 permite una construcción modular y que ocupapoco sitio para diseñar controles de máquina compactos y adaptados a la aplicaciónrespectiva y reducir así también el tamaño de los armarios eléctricos u otras envolventespara albergarlos. Puede funcionar sin necesidad de ventilador. Junto a los módulos sólo serequiere un perfil soporte, elemento mecánico en el que se cuelgan y atornillan aquellos,ello permite alcanzar una construcción robusta y con alta compatibilidad electromagnética.

La serie 300, dispone de una gama escalonada de CPUs que abarca de la CPU deentrada de gama hasta la CPU de alto rendimiento. Debido a su eficiente velocidad deprocesamiento las CPUs permiten alcanzar breves tiempos de ciclo en las máquinas.

Las CPUs compactas llevan integradas funciones que permiten prescindir de algunosmódulos (adicionales). Se trata de funciones de carácter tecnológico integradas como porejemplo, contaje, posicionamiento y regulación así como de las E/S integradas adecuadas(digitales o analógicas).

Los sistemas de seguridad positiva se utilizan en todas aquellas aplicaciones dondedeba garantizarse una seguridad a toda prueba para las personas, las máquinas o el medioambiente, es decir donde hay que evitar accidentes y daños que puedan aparecer comoconsecuencia de un fallo en el equipo.

Con el S7-300F se dispone de un PLC de seguridad positiva, más particularmente paraaplicaciones en la industria manufacturera así como para el control de quemadores.

La característica destacada del S7-300F es la combinación de funcionalidaes deautomatización estándar y de seguridad en un mismo sistema.

Desarrollo de material docente para la asignatura de Sistemas Automáticos Datos técnicos S7-200

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Datos técnicos S7-200

1. Datos técnicos generales1.1. Homologaciones nacionales e internacionales

Las características de funcionamiento y las pruebas con los productos de la gama S7-200 se basan en las homologaciones nacionales e internacionales que se indican acontinuación. En la tabla 1 se indica la conformidad específica con dichas homologaciones.

- Underwriters Laboratories, Inc.: UL 508 registrado (Industrial ControlEquipment).

- Canadian Standards Association: CSA C22.2 nº 142, certificado (Process ControlEquipment).

- Factory Mutual Research: FM clase I, categoría 2, grupo A,B,C y D HazardousLocations, T4A.

- VDE 0160: equipos electrónicos de uso en instalaciones de corriente eléctrica- Directiva de Baja Tensión de la Comunidad Europea 73/23/CEE

(EN 61131-2): Autómatas programables – requisitos del equipo.- Directiva EMC de la Comunidad Europea (CE) 89/336/CEE

Normas de emisión electromagnética:EN 50081-1: entornos residenciales, comerciales y semi-industrialesEN 50081-2: entornos industriales

Normas de inmunidad electromagnética:EN 50082-2: entornos industriales

Tabla 1

Condiciones ambientales – Transporte y almacenamientoIEC 68-2-2, ensayo Bb, calor seco y IEC68-2-1, ensayo Ab, Frío

-40 ºC a +70 ºC

IEC 68-2-30, ensayo Dd, calor húmedo 25 ºC a 55º C, 95% humedadEC 68-2-31, vuelco 100mm, 4 gotas, desembaladoIEC, caída libre 1m, 5 veces, embalado para embarque

Condiciones ambientales - FuncionamientoCondiciones ambientales (aire de entrada25mm debajo de la unidad)

0 ºC a 55 ºC montaje horizontal0 ºC a 45 ºC montaje vertical95% humedad no condensante

IEC 68-2-27 Choque mecánico 15G, 11ms impulso, 6 choques en c/u deejes

IEC 68-2-6 Vibración sinusoidal 0,30mm pico a pico 10 a 57Hz; 2G montajeen armario eléctrico, 1G montaje en perfilsoporte, 57 a 150Hz; 10 barridos por eje, 1octava/minuto

IEC 68-2-14 Ensayo Nb 5 ºC a 55 ºC, 3 ºC/minutoEN 60529, IP20 Protección mecánica Protege los dedos contra el contacto con alto


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voltaje, según pruebas realizadas con sondasestándar. Se requiere protección externacontra polvo, impurezas, agua y objetosextraños de menos de 12,5mm de diámetro.

Compativilidad electromagnética – Inmunidad según EN50082-2EN 61000-4-2 (IEC 801-2)Descargas electrostáticas

8 kV descarga en el aire a todas lassuperficies y al interface de comunicación

EN 50140 (IEC 801-3)Campos electromagnéticos radiados

80 MHz a 1 GHz 10 V/m, 80% modulacióncon señal de 1 kHz

EN 50141Perturbaciones conducidas

0,15 MHz a 80 GHz 10 V/m, 80%modulación con señal de 1 kHz

EN 50204Inmunidad radioteléfonos digitales

900 MHz +/- 5 MHz, 10 V/m, 50% ciclo detrabajo, frecuencia de repetición 200 Hz

EN 61000-4-4 (IEC 801-4)Transitorios eléctricos rápidos

2 kV, 5 kHz con red de unión a laalimentación AC y DC2 kV, 5 kHz con abrazadera de unión a lasE/S digitales y a la comunicación

EN 61000-4-5 (IEC 801-5)Inmunidad a ondas de choque

2 kV asimétrico, 1 kV simétrico5 impulsos positivos/5 impulsos negativos0º,+90º, -90º decalaje de fase (para loscircuitos de DC 24V se necesita unaprotección externa contra sobrecargas)

VDE 0160 Sobrevoltaje no periódico A AC 85 V línea, 90º decalaje de fase,aplicar cresta de 390V, impulso de 1,3ms aAC 180 V línea, 90º decalaje de fase, aplicarcresta de 750V, impulso de 1,3 ms

Compativilidad electromagnética–emisiones conducidas y radiadas según EN50081-1EN 55011, clase A, grupo 1, conducida0,15 a 0,5 MHz0,15 a 5 MHz5 a 30 MHz

<79dB(?V) casi cresta;<66dB(?V) promedio<73dB(?V) casi cresta;<60dB(?V) promedio<73dB(?V) casi cresta;<60dB(?V) promedio

EN 55011, clase A, grupo 1, radiada30 MHz a 230 kHz230 MHz a 1 GHz

30 dB (?V/m) casi cresta; medido a 30 m37 dB (?V/m) casi cresta; medido a 30 m

EN 55011,clase B, grupo 1, conducida0,5 MHz a 5 MHz5MHz a 30 MHz

<56dB(?V) casi cresta;<46dB(?V) promedio<56dB(?V) casi cresta;<46dB(?V) promedio

EN 55011, clase B, grupo 1, radiada30 MHz a 230 kHz230 MHz a 1GHz

30 dB (?V/m) casi cresta; medido a 10 m37 dB (?V/m) casi cresta; medido a 10 m

Prueba de aislamiento a hipervoltajes24V/5V circuitos nominales115/230V circuitos a tierra115/230V circuitos hasta 115/230V circuitos230V circuitos hasta 24V/5V circuitos115V circuitos hasta 24V/5V circuitos

AC 500V (límites de aislamiento óptico)AC 1,500VAC 1,500VAC1,500VAC 1,500V


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1.2. Datos técnicos de la CPU 224

Tabla 2

DescripciónNº de referencia

CPU 224 DC/DC/DC6ES7 214-1BD20-0XB0

Tamaño físicoDimensiones (l x a x p)PesoPérdida de corriente (disipación)

120,5mm x 80mm x 62 mm360g8W

Características de la CPUEntradas digitales integradasSalidas digitales integradasContactores rápidos (valor de 32 bits)TotalContactores de fase simpleContactores de dos fasesSalidas de impulsosPotenciómetros analógicosInterruciones temporizadasInterrupciones de flancoTiempos de filtración de entradasCaptura de impulsosReloj de tiempo real (precisión de reloj)

Tamaño del programa (almacenadopermanentemente)Tamaño del bloque de datos (almacenadopermanentemente)Almacenamiento permanenteRespaldo por condensador de altorendimiento o pilaNº de módulos de ampliaciónE/S de ampliación digitales (máx.)E/S análogicas (máx.)Marcas internasAlmacenamiento permanente al apagarRespaldo por condensador de altorendimiento o pilaTemporizadores (total)Respaldo por condensador de altorendimiento o pila1 ms10 ms100 ms

14 entradas10 salidas

6 contactores rápidos6, con una frecuencia de reloj de 20 kHz c/u4, con una frecuencia de reloj de 20 kHz c/u2 a una frecuencia de impulsos de 20 kHz2 con resolución de 8 bits2 con resolución de 1 ms4 flancos positivos y/o 4 flancos negativos7 márgenes de 0,2 ms a 12,8 ms14 entradas de captura de impulsos2 minutos por mes a 25 ºC7 minutos por mes 0 ºC a 55 ºC

4596 palabras

2560 palabras2560 palabras

2560 palabras7 módulos256 E/S16entradas y 16 salidas256 bits112 bits

256 bits256 temporizadores

64 temporizadores4 temporizadores16 temporizadores236 temporizadores


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CPU 224 DC/DC/DC6ES7 214-1BD20-0XB0

Características de las entradasNº de entradas integradasTipo de entradaTensión de entradaTensión máx. continua admisibleSobretensión transitoriaValor nominalSeñal 1 lógica (min.)Señal 0 lógica (máx.)Aislamiento (campo a circuito lógico)Separación galvánicaGrupos de aislamiento deTiempo de retardo de las entradasEntradas filtradas y entradas de interrupción

Entradas de reloj de los contadores rápidosFase simple

Nivel 1 lógico = DC 15 V aDC 30 V

Nivel 1 lógico = DC 15 V aDC 26 VContadores A/B

Nivel 1 lógico = DC 15 V aDC 30 V

Nivel 1 lógico = DC 15 V aDC 26 VConexión de sensor de proximidad de 2hilosCorriente de fuga admisibleLongitud de cableNo apantallado (no HSC)ApantalladoEntradas HSC, apantalladasNº de entradas ON simultáneamente40 ºC55 ºC

14 entradasSumidero de corriente/fuente (tipo 1 IEC)

DC 30DC 35 V, 0,5sDC 24 V a 4 mA, nominalmín. DC 15 V a 2,5 mAmáx. DC 5 V a 1mA

AC 500 V, 1 minuto8 y 6 entradas

0,2 a 12,8 ms, seleccionable por el usuario

20 kHz

30 kHz

10 kHz

20 kHz

máx. 1 mA

300 m50 m50 m

1414


8

Características de las sálidasNº de salidas integradasTipo de salidaTensión de salidaMargen admisibleValor nominalSeñal 1 lógica a corriente máximaSeñal 0 lógica a 10 k? de cargaCorriente de salidaSeñal 1 lógicaNº de grupos de salidasNº de salidas ON (máx.)Por grupo – montaje horizontal (máx.)Por grupo – montaje vertical (máx.)Corriente máx. por común/grupoCarga LEDsResistencia estado ON (resistenciacontactos)Corriente de derivación por sálidaSobrecorriente momentáneaProtección contra sobrecargas

10 salidasEstado sólido- Mosfet

DC 20,4 a 28,8 V24 Vmín. DC 20Vmáx. DC 0,1 V

0,75 V210553,75 A5 W

0,3 ?máx. 10?A

máx. 8 A, 100 msno

Aislamiento (campo a circuito lógico)Separación galvánicaResistencia de aislamientoAislamiento bobina a contactoAislamiento entre contactos abiertosFrecuencia de conmutación (salida deimpulsos)Q0.0 y I0.1Retardo de las salidasOFF a ON (Q0.0 y Q0.1)ON a OFF (Q0.0 y Q0.1)OFF a ON (Q0.2 hasta Q1.1)ON a OFF (Q0.2 hasta Q1.1)Longitud del cableNo apantalladoApantallado

AC 500V, 1 minuto---

máx. 20k Hz

máx. 2?smáx. 10?smáx. 15?smáx. 100?s

150m500m


9

1.3. Datos técnicos del módulo de ampliación EM221 de entradas digitales

Datos técnicos del módulo de ampliación EM221, 8 entradas digitales DC 24 V.

Tabla 3


Módulo de ampliación EM 221,8 entradas digitales DC 24 V

6ES7 221 – 1BF20 – 0XA0Tamaño físicoDimensiones (l x a x p) 46 x 80 x 62 mmPeso 150gPérdida de corriente (disipación) 2 WCaracterísticas de las entradasNº de entradas integradas 8 entradasTipo de entrada Sumidero de corriente/fuente (tipo 1 IEC

con sumidero de corriente)Tensión de entradaTensión máx. continua admisible DC 30 VSobretensión transitoria DC 35 V, 0,5 sValor nominal DC 24 V a 4 mA, nominalSeñal 1 lógica (mín) mín. DC 15 V a 2,5 mASeñal 0 lógica (máx.) Máx. DC 5 V a 1 mAAislamientoSeparación galvánica AC 500 V, 1 minutoGrupos de aislamiento de 4 entradasTiempos de retardo de las entradasMáximo 4,5 msConexión de sensor de proximidad de 2hilos

Máx. 1 mA

Longitud del cableNo apantallado 300 mApantallado 500 mNº de entradas ON simultáneamente40 ºC 855 ºC 8Consumo de corrienteDe +DC 5 V (del bus de ampliación) 30 mA

1.4. Datos técnicos del módulo de ampliación EM222 de salidas digitales


10

Datos técnicos del módulo EM222, salidas DC 24 V.

Tabla 4


Módulo de ampliación EM 222, DC 24 V6ES7 222 – 1BF20 – 0XA0

Tamaño físicoDimensiones (l x a x p) 46 x 80 x 62 mmPeso 150gPérdida de corriente (disipación) 2 WCaracterísticas de las salidasNº de salidasTipo de salidaTensión de salidaMargen admisibleValor nominalSeñal 1 lógica a corriente máximaSeñal 0 lógica a 10 k? de cargaCorriente de salidaSeñal 1 lógicaNº de grupos de salidasNº de salidas ON (máx.)Por grupo – montaje horizontal (máx.)Por grupo – montaje vertical (máx.)Corriente máx. por común/grupoCarga LEDsResistencia estado ON (resistenciacontactos)Corriente de derivación por sálidaSobrecorriente momentáneaProtección contra sobrecargasAislamiento (campo a circuito lógico)Separación galvánicaResistencia de aislamientoAislamiento bobina a contactoAislamiento entre contactos abiertosRetardo de las salidasOFF a ONON a OFFLongitud del cableNo apantalladoApantalladoConsumo de corrienteDe + DC 5 V (del bus de ampliación)De L+

8 salidasEstado sólido- Mosfet

DC 20,4 a 28,8 V24 Vmín. DC 20Vmáx. DC 0,1 V

0,75 V28443 A5 W

0,3 ?máx. 10?A

máx. 8 A, 100 msnoAC 500 V, 1 minuto---

máx. 50?smáx. 200?s

150 m500 m

-

1.5. Datos técnicos del módulo de ampliación EM 223, 8 entradas digitales/8 salidas


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digitales

Datos técnicos del EM 223, 8 entradas/8salidas x DC 24 V.

Tabla 5


EM 223 entradas/salidas DC 24 V6ES7 223 – 1BH20 – 0XA0

Tamaño físicoDimensiones (l x a x p) 71,2mm x 80 x 62 mmPeso 200gPérdida de corriente (disipación) 3WCaracterísticas de las entradasNº de entradasTipo de entradaTensión de entradaTensión máx. continua admisibleSobretensión transitoriaValor nominalSeñal 1 lógica (min.)Señal 0 lógica (máx.)AislamientoSeparación galvánicaGrupos de aislamiento deTiempo de retardo de las entradasMáximoConexión de sensor de proximidad de 2hilosMáximoLongitud de cableNo apantalladoApantalladoNº de entradas ON simultáneamente40 ºC55 ºC

8 entradasSumidero de corriente/fuente (tipo 1 IECcon sumidero de corriente)DC 30 VDC 35 V, 0,5sDC 24 V a 4 mA, nominalmín. DC 15 V a 2,5 mAmáx. DC 5 V a 1mA

AC 500 V, 1 minuto4 entradas

4,5 ms

máx. 1 mA

300 m500 m

88

Características de las salidasNº de salidas integradasTipo de salidaTensión de salidaMargen admisibleValor nominalSeñal 1 lógica a corriente máximaSeñal 0 lógica con 10 k? de cargaCorriente de salidaSeñal 1 lógica

8 salidasEstado sólido-Mosfet

DC 20, 4 a 28,8 VDC 24 Vmín. DC 20 Vmáx. DC 0,1 V

0,5 A

Nº de grupos de salidas 2


12

Nº de salidas ON (máx.)Por grupo – montaje horizontal (máx.)Por grupo – montaje vertical (máx.)Corriente máx. por común/grupoCarga LEDsResistencia estado ON (resistenciacontactos)Corriente de derivación por sálidaSobrecorriente momentáneaProtección contra sobrecargasAislamientoSeparación galvánicaResistencia de aislamientoAislamiento bobina a contactoAislamiento entre contactos abiertosEn grupos deRetardo de las salidasOFF a ONON a OFFLongitud del cableNo apantalladoApantalladoConsumo de corrienteDe + DC 5 V (del bus de ampliación)De L+

8442 A5 W

0,3 ?máx. 10?Amáx. 8 A, 100 msno

AC 500 V, 1 minuto---4 salidas


150 m500 m

100 mA-

1.6. Datos técnicos del módulo de ampliación EM223, 16 entradas/16 salidas x DC


13

24V

Datos técnicos del EM 223, 816entradas/16salidas x DC 24 V.

Tabla 6


EM 223 entradas/salidas DC 24 V6ES7 223 – 1BH20 – 0XA0

Tamaño físicoDimensiones (l x a x p) 137,3mm x 80 x 62 mmPeso 360gPérdida de corriente (disipación) 6WCaracterísticas de las entradasNº de entradasTipo de entradaTensión de entradaTensión máx. continua admisibleSobretensión transitoriaValor nominalSeñal 1 lógica (min.)Señal 0 lógica (máx.)AislamientoSeparación galvánicaGrupos de aislamiento deTiempo de retardo de las entradasMáximoConexión de sensor de proximidad de 2hilosMáximoLongitud de cableNo apantalladoApantalladoNº de entradas ON simultáneamente40 ºC55 ºC

16 entradasSumidero de corriente/fuente (tipo 1 IECcon sumidero de corriente)DC 30 VDC 35 V, 0,5sDC 24 V a 4 mA, nominalmín. DC 15 V a 2,5 mAmáx. DC 5 V a 1mA

AC 500 V, 1 minuto8 E/S

4,5 ms

máx. 1 mA

300 m500 m

1616

Características de las salidasNº de salidas integradasTipo de salidaTensión de salidaMargen admisibleValor nominalSeñal 1 lógica a corriente máximaSeñal 0 lógica con 10 k? de cargaCorriente de salidaSeñal 1 lógica

16 salidasEstado sólido-Mosfet

DC 20, 4 a 28,8 VDC 24 Vmín. DC 20 Vmáx. DC 0,1 V

0,75 A

Nº de grupos de salidas 3


14

Nº de salidas ON (máx.)Por grupo – montaje horizontal (máx.)Por grupo – montaje vertical (máx.)Corriente máx. por común/grupoCarga LEDsResistencia estado ON (resistenciacontactos)Corriente de derivación por sálidaSobrecorriente momentáneaProtección contra sobrecargasAislamientoSeparación galvánicaResistencia de aislamientoAislamiento bobina a contactoAislamiento entre contactos abiertosEn grupos deRetardo de las salidasOFF a ONON a OFFLongitud del cableNo apantalladoApantalladoConsumo de corrienteDe + DC 5 V (del bus de ampliación)De L+L+ margen tensión aliment. bobina

164/4/84/4/83/3/6 A5 W

0,3 ?máx. 10?Amáx. 8 A, 100 msno

AC 500 V, 1 minuto---4 E/S / 4 E/S / 8 E/S


150 m500 m

160 mA--

1.7. Cable de módulo de ampliación

Tabla 7

Características generalesLongitud del cable 0,8 mPeso 25 gTipo de conector Cinta de 10 pines

1.8. Páginas web de interés

Para mayor información de la familia de autómatas S7-200, consultar las siguientespáginas web: www.automatas.org/siemens/s7-200 www.siemens.de/s7-200 www.ad.siemens.de/simatic/s7-200

Desarrollo de material docente para la asignatura de Sistemas Automáticos Iniciación al Micro/WIN 32

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Guía de iniciación al STEP 7 -Micro/WIN 32

1. Instalación del software bajo Windows 95/98/NT

Para instalar el software de programación STEP 7 –Micro/WIN 32 se precisa un PC ouna unidad de programación (PG) con un sistema operativo de Microsoft. El softwareva tanto con Windows 95/98 como con Windows NT 4.0.

1. Insertar el CD-ROM o el disquete en su PC en marcha.2. Pulsar el botón Inicio en la Barra de tareas para abrir el menú Inicio.3. En el menú Configuración abrir el panel de control.4. Activar la instalación del software haciendo doble clic en el icono Agregar o

quitar programas.

Pulsar el botón Instalar y en la pantalla siguiente pulsar el botón Seguir.

La rutina de instalación encuentra el programa de Setup en el CD-ROM/disquete 1de STEP 7-Micro/WIN.

Seguir las instrucciones del programa de instalación. Al finalizar la instalaciónaparecerá la opción “Micro/Win” en el menú Inicio > SIMATIC.

En la carpeta SIMATIC, a la que se llega por el menú inicio, se encuentra lacarpeta STEP 7 –Micro/WIN 32 V3.1. En está se encuentra el icono de inicio deSTEP 7 -Micro/Win 32. Con un simple clic se arranca el programa.


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2. El Sistema de Ayuda

STEP 7 –Micro/Win cuenta con un sistema de ayuda online muy efectivo, tal como yase conoce de otras aplicaciones Windows. Mediante el menú Ayuda recibe informacionesentre otras sobre el Contenido o los Juegos de operaciones de STEP 7 -Micro/WIN.

Menú Ayuda, Opción Contenido e Índice, ficha Contenido:


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Menú Ayuda, Opción Contenido e Índice, ficha Índice:

Menú Ayuda, Opción ¿Qué es ésto?:

Escogiendo esta opción, aparecerá un interrogante junto al puntero del ratón, yarrastrando el puntero sobre cualquier elemento de la pantalla y haciendo un clic sobre elmismo nos aparecerá toda la información posible acerca del elemento en cuestión.

Menú Ayuda, Opción S7- en el Web

Si el PC dispone de acceso a Internet, en la opción S7-200 en el Web del menú Ayudase podrá consultar y descargar a través de Internet informaciones, datos de catálogo,ejemplos y consejos.


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3. Componentes de la ventana de STEP 7 –Micro/WIN 32


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4. Crear un programa nuevo

Si se desea escribir un programa propio, entonces se necesita una especie decontenedor para alojar su archivo de programa y los archivos asociados. En el STEP 7 –Micro/WIN 32 dicho contenedor se denomina “proyecto”.

Crear nuevo proyecto a través del menú Archivo, opción Nuevo.

Como resultado se obtiene un proyecto denominado proyecto1. Aquí ya puedecomenzar con la programación.

Hacer clic derecho sobre Proyecto1, y escoger el tipo de CPU deseada dentro de lagama 200, en nuestro caso CPU-224.


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Guardar proyecto1 durante la programación o tras ella con un nombre adecuado. Elmenú Archivo, opción Guardar como, permite introducir el nombre apropiado.

En la siguiente pantalla se introduce el nombre para el proyecto y se selecciona en quéunidad de disco duro y en qué ruta/carpeta se desea guardar el proyecto. Finalizar lasinstrucciones pulsando el botón “Guardar”.

Con estos pasos se ha creado un nuevo proyecto con un nuevo archivo de programa. Apartir de aquí se puede trabajar de forma habitual.


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5. Subrutinas

5.1. Utilizar subrutinas

Las subrutinas facilitan la estructuración del programa. Las operaciones utilizadasen el programa principal determinan la ejecución de la subrutina en cuestión. Cuando elprograma principal llama a una subrutina para que ésta se ejecute, la subrutina procesa suprograma hasta el final. El sistema retorna luego el control al segmento del programaprincipal desde donde se llamó a la subrutina. Esto se puede ver en el ejemplo 39 de lasprácticas de programación.

Las subrutinas sirven para estructurar o dividir el programa en bloques máspequeños y, por tanto, más fáciles de gestionar. Esta ventaja se puede aprovechar a la horade realizar tareas de comprobación y mantenimiento del programa. Los bloques máspequeños facilitan la comprobación y la eliminación de errores tanto en las subrutinascomo en el programa entero. La CPU también se puede utilizar más eficientemente,llamando al bloque sólo cuando se necesite, en vez de ejecutar todos los bloques en cadaciclo.

5.2. Crear subrutinas

En el menú Edición, Opción Insertar > Subrutina.

En el árbol de operaciones, hacer clic con el botón derecho del ratón en el icono delbloque del programa y elegir el comando Insertar > Subrutina.


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En la ventana del editor de programas, hacer clic con el botón derecho del ratón yelegir el comando Insertar > Subrutina.

Las subrutinas que se vayan creando, aparecerán tanto en el bloque del programa delárbol de operaciones, como en la carpeta Subrutinas del árbol de operaciones, así comoen el borde inferior del editor de programas, donde aparecerá una nueva fichacorrespondiente a cada subrutina que se cree nueva.


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Ahora se puede trabajar en la nueva subrutina, o bien retornar a la unidad deorganización del programa (Programa principal (OB1), Otras subrutinas) donde se estabaantes de crear la subrutina.

Al escribir el programa de la subrutina nueva, ha de estar seleccionada la ficha de lamisma, para comenzar a trabajar en la ventana del editor de programas.

5.3. Llamar a subrutinas

Una subrutina se puede llamar desde el programa principal (OB1), desde otrasubrutina, pero la subrutina no se puede llamar a sí misma.

Abrir la unidad de organización del programa deseada en el editor de programas ydesplazarse hasta el segmento donde se requiere insertar la nueva subrutina, situando elcursor en la correspondiente celda, haciendo doble clic se seleccionará por ejemplo de lacarpeta Subrutinas del árbol de operaciones, la subrutina en cuestión.

En un programa se permiten 64 rutinas como máximo. No se permite la recurrenciadirecta. Por ejemplo, SBR0 no puede estar incluida en SBR0. Sin embargo, se puedeutilizar la recurrencia indirecta.


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6. Combinaciones (operaciones lógicas)

En sistemas digitales sólo existen los estados “0” o “1”. El estado “0” se designa como“falso”, el “1” como “verdadero”. Por ello se habla también de “consulta”: ¿”0”? (falso) o¿”1”? (verdadero).


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7. Traducir un esquema eléctrico a un programa PLC

A lo largo de las prácticas de programación, uno de los aspectos que se ha idodesarrollando, es precisamente el traducir o pasar de un esquema eléctrico al programaPLC, en nuestro caso a diagrama de contactos (KOP) y listado de instrucciones (AWL).

No obstante, e aquí algunas aclaraciones que nos pueden servir de ayuda :

-En primer lugar se ha de girar el esquema eléctrico 90º hacia la izquierda.De esta manera, la barra de fase queda normalmente a la izquierda y la barra de masa a laderecha. En el medio se encuentran los contactos del circuito.

-La parte del circuito que representa la lógica de maniobra de la máquina es sustituidapor el PLC (relé de tiempo, contactores de mando, etc. así como su cableado). Un PLC nopuede sustituir a los sensores (p. ej. interruptores, selectores) por el lado de entrada, ni a losactuadores (p. ej. contactores de motor, contactores-inversores, válvulas) por el lado desalida.

En las prácticas de programación, si nos fijamos en el Ejemplo 1: Conexión deentradas y salidas, pág. 1; Tenemos que el interruptor S1 está conectado a la entrada I0.1del PLC. El contactor K1M es mandado por el relé de salida Q0.1 contenido en el PLC.


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8. Elementos de programa

El esquema de contactos (KOP), es lo más parecido a un esquema eléctrico. Lossegmentos sirven para estructurar el programa. Cada circuito se inserta en un segmento.

Otras formas de visualización es la denominada Lista de instrucciones y diagrama defunciones.

El menú Ver permite conmutar entre los modos de visualización KOP, AWL y FUP.


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9. Instrucciones

Las entradas en las prácticas de programación figuran como I, y las salidas como Q,ahora bien, también se las puede denominar E y A respectivamente.


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10. Combinación Y

En el programa del ejemplo para poner en marcha el motor deberá maniobrarsetambién un segundo interruptor, el S2, además del S0. El interruptor S1 se utilizará paracambiar el sentido de giro del motor.

La función Y puede expresarse como sigue:Si están activados S0 y S2, girará el motor. En esquema de contactos esto significa que

si están cerrados los contactos I0.0 y I0.2 circula corriente de la barra a la bobina Q0.0.

Los contactos están conectados en serie (combinación Y). En el programa del usuario,esta lógica tiene el aspecto siguiente:


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11. Insertar una combinación

En el STEP 7-Micro/WIN 32, aunque se introduzca como entrada por ej. E0.0, pordefecto lo convierte a I0.0 y las salidas igual, al poner A0.0 lo modifica a Q0.0.

Para poder conectar en serie entre el contacto normalmente abierto E0.0 y la bobinaA0.0 otro contacto normalmente abierto para la entrada E0.2 (es decir, la combinación Yde E0.0 y E0.2), lo primero que se necesita es espacio libre.

En el esquema de contactos, marcar el punto delante del cual se desea insertar lafunción, dicho punto es el marcado por el recuadro en el esquema.

Para trazar líneas entre los elementos de un segmento y la barra de alimentaciónizquierda, se pueden utilizar los respectivos botones de la barra de herramientas, (“Líneahorizontal” y “Línea vertical”), o bien pulsar la tecla CTRL simultáneamente con una delas teclas con flecha (IZQUIERDA, DERECHA, ARRIBA, ABAJO) cuando sea necesariocompletar un segmento.

Respecto a las funciones, se puede hacer clic en el botón deseado en la barra deherramientas o pulsar la tecla de función apropiada (F4=contacto, F6=bobina, F9=cuadrodesplegable), para insertar una operación genérica.

Barra de herramientas

Situar el cursor en la posición deseada en la ventana del editor de programas.Alrededor de dicha posición aparecerá un cuadro de selección, a continuación, usando elratón seleccionar el botón deseado en la barra de herramientas.


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El cursor evita automáticamente que una operación se disponga en una posición noadmisible (por ejemplo, en el título de un segmento o en el parámetro de una operacióndiferente).

Otra forma de seleccionar una función u operación:

El primer punto continua exactamente igual, situar el cursor en la posición deseada enla ventana del editor de programas.

En el árbol de operaciones, navegar hasta la operación deseada y hacer doble clic enella. Dentro de la carpeta de Operaciones lógicas con bits, nos encontramos con lasoperaciones genéricas.


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Detalle de las operaciones que figuran en la carpeta de Operaciones lógicas con bitsdel árbol de operaciones, la mayoría de dichas operaciones han sido ampliamente tratadasen las prácticas de programación.

12. Introducir un operando

Una vez insertada la combinación ya sólo queda definir el operando correcto. Tras lainserción, STEP 7 –Micro/WIN 32 le ofrece inmediatamente un cuadro con los operandosestándar (mediante signos de interrogación). Sobreescribir estos signos de interrogacióncon el operando deseado. Una introducción en un campo de texto debe finalizarse siemprepulsando la tecla Enter o Intro.

Si más adelante se desea introducir o modificar el operando, dicho cuadro puedevolverse a seleccionar simplemente haciendo clic.


32

13. Cómo borrar

Si se desea borrar una combinación, hacer clic en ella, situando el cursor en el puntodeseado.

Pulsar la tecla SUPR.

Ahora es necesario colocar una línea, mediante el botón correspondiente de la barra deherramientas.

Botón de “Línea derecha”

Quedando el esquema de la siguiente manera.


33

Si se desea borrar una columna, fila, línea o un segmento, proceder de la formasiguiente:

Marcar el objeto deseado, abrir la ventana Borrar a través de los comandos menúEdición, opción Borrar, en la ventana Borrar seleccionar lo que se desea eliminar. Elobjeto seleccionado es borrado.

14. Combinación O

En el programa de ejemplo para poner en marcha el motor deberán maniobrarse losinterruptores S0 y S2. Alternativamente el motor deberá también ponerse en marcha sólocon el interruptor S3. El interruptor S1 se utiliza para cambiar el sentido de giro del motor.

La función O puede expresarse como sigue:Si está activado (S0 Y S2) O S3, girará el motor. En esquema de contactos esto

significa que cuando están cerrados los contactos (I0.0 Y I0.2) O I0.3 circula corriente dela barra a la bobina Q0.0.


34

Los contactos están conectados en paralelo S0 y S2 con S3 (combinación O). En elprograma del usuario esta lógica tiene el aspecto siguiente:

15. Insertar una combinación O

En el mismo segmento, marcar utilizando el ratón un punto libre en la línea siguiente einsertar un contacto NA (Normalmente Abierto). Donde figura el rectángulo por debajo delcontacto I0.0 del Network 1.

Ya se tiene el contacto I0.3 NA insertado


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Usando el ratón, hacer clic sobre el botón “Línea arriba” en la barra de herramientasKOP.

Botón de “Línea arriba”

Quedando el diagrama de contactos de la combinación (función lógica O) completado.

16. Utilización de temporizadores

En las prácticas de programación se hace referencia a los temporizadores utilizados, elTON, TOF Y TORN, explicando el modo de funcionamiento de los mismos y exponiendolos correspondientes ejemplos. No obstante, respecto a la base de tiempos cabe comentar losiguiente:

Por ejemplo si un temporizador tiene una base de tiempos de 10ms y se desea ajustarla temporización a 1s, el valor del PT será de 100, ya que 100 x 10ms = 1s.

Dichos temporizadores se pueden encontrar para programarlos en la carpetatemporizadores del árbol de operaciones.


36

Situar el cursor en la posición deseada en la ventana del editor de programas,alrededor de dicha posición aparecerá un cuadro de selección

Usando el ratón se selecciona el temporizador deseado mediante doble cilc.

Marcar los campos PT y el de la parte superior del temporizador, (dependiendo deltemporizador que se vaya a escoger), el campo PT esta relacionado con la base de tiemposcomo se ha visto anteriormente, y el otro es para indicar el temporizador utilizado, porejemplo el T38. El campo IN hace referencia a la señal de entrada del temporizador.


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17. Utilización de contadores

En las prácticas de programación se hace referencia a los contadores utilizados, elCTU, CTD Y CTUD, explicando el modo de funcionamiento de los mismos y exponiendolos correspondientes ejemplos.

Dichos contadores se pueden encontrar para programarlos en la carpeta contadores delárbol de operaciones.

Para programarlos se sigue exactamente igual el mismo procedimiento, que para

temporizadores.

Respecto a los campos de lo contadores cabe comentar que están debidamenteexpuestos en las prácticas de programación.

18. Utilización de Saltos

Las instrucciones necesarias a la hora de programar saltos, son la JMP (inicio) y laLBL (final), como bien se indica en el ejemplo 40 de las prácticas de programación.

Dichas instrucciones, para programarlas se pueden encontrar en la carpeta control delprograma del árbol de operaciones.


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19. Utilización de operaciones de transferencia

En los ejemplos 64, 65, y 69 de las prácticas de programación se exponen lasoperaciones de MOV_B (Mover Byte) y MOV_W (Mover palabra).

Dichas operaciones se pueden encontrar en la carpeta Transferencia del árbol deoperaciones.

20. Introducir comentarios

En el editor KOP hay dos tipos de comentarios.Situar el cursor en cualquier punto de la línea de título de segmento del editor deprogramas y hacer doble clic o pulsar la tecla INTRO para acceder al editor de títulos ycomentarios de segmento. Allí se puede introducir un título que identifique a dichosegmento del programa, así como un comentario acerca del contenido del segmento. Eltítulo de segmento se visualiza en el editor de programas.

En cambio, el comentario de segmento sólo se ve en el editor de títulos y comentariosde segmento.

Un título de segmento puede comprender 127 caracteres como máximo. En cuanto alos comentarios de segmento, el número máximo admisible de caracteres es de 1.023.

21. Tabla de símbolos

En programas que sean largos, el tipo de operandos utilizados como I0.3 o T37, nopermiten leer el programa con facilidad. Sería muy interesante poder trabajar con lasdenominaciones de los interruptores o con un texto explícito. Esto es justo lo que seobtiene si se usa la denominada programación simbólica.

En las prácticas de programación se ha utilizado la tabla de símbolos en variosejemplos.

Para obtener un direccionamiento simbólico es necesario rellenar la denominada tablade símbolos, dicha tabla se muestra mediante la barra de navegación, pulsando el icono deTabla de símbolos, en el árbol de operaciones, seleccionando la tabla de símbolos, o en elmenú Ver, opción Tabla de símbolos.


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Con ello se obtiene una ventana para editar la tabla de símbolos. En la columna de“Nombre” se introduce lo que luego se visualizará como texto explícito. En la columna de“Dirección” se introducen los operandos que deben ser sustituidos por nombres simbólicos.En la columna de “comentario” puede introducirse un texto orientativo.

Utilizar las teclas TAB, INTRO, o con FLECHA para confirmar la introducción ydesplazarse a la siguiente celda.

A través del menú Ver, opción Direccionamiento simbólico o utilizando la secuenciade teclas Ctrl+Y, se conmuta al modo visualización para direcciones simbólicas, estoquiere decir que se puede permutar entre los Símbolos (Nombre) y los Operandos(Dirección), de los elementos del programa.

El esquema de contactos inferior hace referencia al programa de usuario condirecciones simbólicas. Las direcciones simbólicas así generadas pueden utilizarse tambiéndurante la programación. Introducir como operando, por ejemplo “S3”. Lo único que hayque considerar es que dicho operando debe haber sido registrado previamente en la tabla desímbolos.


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22. Tabla de estado

Tras cargar el programa en la CPU es posible crear lo que se denomina una tabla deestado, que servirá para observar y comprobar el funcionamiento del programa.

Cuando la CPU está en modo RUN, el programa se ejecuta allí continuamente. Elestado de tabla se puede activar para actualizar continuamente los valores de la tabla deestado. Alternativamente, la función “Lectura sencilla” permite obtener una “instantánea”de dichos valores, la tabla no se puede editar estando activado el estado de tabla.

Abrir una tabla de estado no es lo mismo que activarla. Una tabla se puede abrir paraeditarla o examinarla. Sin embargo, a menos que se elija la opción Lectura sencilla delmenú Test, o el icono correspondiente de la barra de herramientas, la información delestado no se visualizará en la columna “Valor actual” de la tabla.

Si se utiliza la función “Lectura sencilla” (disponible sólo cuando está desactivado el“Estado tabla”) para examinar una tabla de estado, los valores actuales se recogerán de laCPU y se visualizarán en la columna “Valor actual”, pero no se actualizarán a medida quela CPU ejecuta el programa.

Cuando se activa el “Estado tabla” (en el menú Test o haciendo clic en elcorrespondiente botón de la barra de herramientas), los valores actuales se recogen de laCPU en un bucle continuo. La columna “Valor actual” se actualizará una vez recibidos loscambios de la CPU.

La columna “Nuevo Valor” se puede utilizar para asignar (escribir o forzar) un valorindicado por el usuario.


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Utilizar uno de los métodos siguientes para abrir una tabla de estado :

-Hacer clic en el botón “Tabla de estado” de la barra de navegación.-Menú Ver, opción Tabla de estado.-Abrir la carpeta Tabla de estado del árbol de operaciones y hacer doble clic en el iconode una tabla.

Si el proyecto comprende más de una tabla de estado, utilizar las fichas que aparecenen el lado inferior de la ventana “Tabla de estado” para desplazarse de una tabla a otra.

Crear una tabla de estado:

En una tabla de estado se pueden introducir direcciones para observar o modificar losvalores del programa. Los valores de los temporizadores y contadores se pueden visualizaren formato binario o de palabras. Si el valor de un temporizador o contador se visualiza enformato binario, se muestra el estado de la salida (“on”u “off”). Si el valor de untemporizador o de un contador se visualiza en formato de palabra, se utiliza el valor actual.

Parta crear una tabla de estado, seguir los pasos siguientes:

-En el campo “Dirección”, se introduce la dirección de cada valor deseado.Utilizar lasteclas de flecha o el ratón para seleccionar la celda que se desea editar.

-Si el elemento es un bit (p. ej. I,Q, ó M), en la columna “Formato” se ajusta elformato binario. Si el elemento es un byte, o un palabra, seleccionar la celda en la columna“Formato” y hacer clic, saldrá una pestaña la cual al desplegarse aparecerán los formatosválidos, seleccionando el adecuado.

Es posible crear varias tablas de estado. Ello permite dividir los elementos en gruposlógicos, pudiendo visualizar cada grupo en una tabla por separado. Así se evita lanecesidad de desplazarse por una sola tabla larga que incluya todos los elementos.

Utilizar uno de los siguientes métodos para activar una tabla de estado :

-Para recoger continuamente la información del estado, activar el “Estado de tabla”.Escoger el menú Test, opción Estado de tabla o hacer clic en el botón “Estado de tabla”de la barra de herramientas, como anteriormente ya se ha comentado.

Botón “Estado de tabla” Botón “Lectura sencilla”


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Si esta activado el “Estado de tabla”, la función “Lectura sencilla” estará inhibida.Aunque una tabla esté abierta, no significa que se está visualizando el estado. Para recogerla información del estado es preciso activar la tabla.

No tiene sentido activar la tabla si está vacía: primero es necesario “crear” la tabla,introduciendo valores del programa (operandos) en la columna “Dirección” yseleccionando un tipo de datos para cada operando en la columna “Formato

23. Transferir un programa al PLC

Todos los ejemplos de las prácticas de programación, se han realizado en suscorrespondientes subrutinas. A la hora de transferir un programa en concreto, lo primero detodo es realizar una llamada a la subrutina en la cual se ha programado el programa encuestión, dicha llamada se realiza desde el programa principal (OB1).

Vamos ha suponer que donde se ha programado el programa es la SBR1 (Subrutina1).

Por defecto en el editor de programas siempre nos sale el editor del programaprincipal, en el borde inferior del editor de programas nos sale la ficha correspondiente alprograma principal (OB1), indicándonos que efectivamente estamos en el editor deprogramas del programa principal (OB1).

Si estamos por ejemplo en la SBR1 y queremos ir al programa principal, se puederealizar de dos formas:

-En el árbol de operaciones, abrir la carpeta de Bloque de programa y seleccionarPRINCIPAL (OB1).

-Mediante las fichas que aparecen en la parte inferior del editor de programas,desplazándonos con los dos botones de dirección, situados en el extremo inferior derechodel editor de programas, hasta encontrar la ficha deseada.


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Una vez que estamos en el editor de programas del programa principal (OB1),llamamos a la SBR1, mediante el generador de impulsos SM0.0, que es una marca internaque siempre vale 1, (permanentemente esta en ON). La SBR1 se puede ir a buscar porejemplo a la carpeta Subrutinas del árbol de operaciones, ya que en esta carpeta figuranlas subrutinas que se han ido creando.

Ahora estamos en condiciones de transferir el programa de la SBR1 al PLC.

Paso 1: Poner el PLC en estado STOP, siempre y cuando el selector de modo en el PLC esté en la posición TERM o RUN y el equipo haya estado previamente en estado RUN, al pasar al estado STOP lucirá el LED STOP.

Para poner el PLC en estado STOP se realiza haciendo clic en el siguiente icono:


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Paso 2: Transferir el programa abierto y visualizado en pantalla al PLC.

Para transferir se realiza haciendo clic en el siguiente icono:

Al pulsar el icono aparecerá la ventana Cargar en CPU, en dicha ventana activaremoslas tres casillas de verificación y seguidamente pulsaremos el botón “Aceptar”.

Paso 3: Pasar el PLC al estado RUN, siempre que el selector de modo del PLC esté en la posición TERM o RUN y el equipo haya estado previamente en estado STOP, al pasar al estado RUN lucirá el LED RUN.

Para poner el PLC en estado RUN se realiza haciendo clic en el siguiente icono:

Atención: Dependiendo del programa puede entrar inmediatamente en movimientouna máquina conectada al PLC.

Haciendo clic en el siguiente icono se transfiere al PC el programa contenido en elPLC. Con ello se sobreescribe el programa actualmente visualizado en pantalla.

Atender a que cuando se abandone una instalación se guarde siempre en el disco duroo en el disquete la versión más actual del programa.


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24. Visualización de estado (online)

El menú Test, Opción Estado del programa permite activar o desactivar lavisualización del estado en Esquema de contactos.

Así es posible ver el estado actual de los operandos en el PLC.

En el ejemplo de a continuación, la entrada I0.1 hace referencia al interruptor S1 y esteestá conectado lógicamente a la entrada 0.1.

Al maniobrar el interruptor y observar el programa en estado KOP, se sombrea en azullas operaciones donde “circula corriente”, es decir las que son verdaderas (=”1”). El estadode las operaciones es leído cíclicamente en el PLC y actualizado en pantalla.

En este contexto, online significa que es posible analizar desde el PC/PG lo que estásucediendo en el PLC, púdiendose apreciar los estados actuales y sus cambios cíclicos.

Sin embargo, de esta forma no es posible seguir procesos que se desarrollan de formarápida ya que tanto el tiempo de transferencia como la visualización en pantalla tienencierta inercia, como en el caso del ejemplo 33 de las prácticas de programación.


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25. Ejecución cíclica del programa en el S7-200

Por regla general, todos los autómatas programables (PLC) SIMATIC trabajan deforma cíclica.

Dentro del ciclo, en primer lugar se leen los estados de las entradas y se memorizan enla imagen de proceso de las entradas (PAE). El programa de control trabaja entonces conestas informaciones y las procesa en consecuencia.


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De acuerdo a la lógica especificada en el programa se escriben los estados de lassalidas en la imagen de proceso de las salidas (PAA). En la última fase se pasan los estadosen la PAA a las salidas físicas. Seguidamente vuelve a ejecutarse el ciclo desde elprincipio.

Un ciclo dura normalmente entre 3 y 10ms. La duración depende del número y tipo deinstrucciones (operaciones) utilizadas.

El ciclo consta de dos partes principales:1) Tiempo del sistema operativo, normalmente 1 ms; corresponde con las fases 1 y 3 del

esquema de la hoja anterior.2) Tiempo para ejecutar las instrucciones; corresponde con la fase 2 del esquema de la

hoja anterior.

Por otro lado, el ciclo sólo se ejecuta cuando “trabaja” el PLC, es decir cuando seencuentra en el estado “RUN”.

Los cambios que se produzcan en las entradas durante un ciclo sólo se memorizan en elregistro de entradas durante el ciclo siguiente. Es decir se “congelan” mientras dura el cicloen cuestión. Dicho registro se denomina también “Imagen del proceso de las entradasPAE” (ver 1 gráfico de abajo).

Durante el siguiente ciclo los estados adoptados se combinan lógicamente de acuerdoal esquema de contactos (ver 2 gráfico de abajo), actualizándose las salidas de acuerdo alos resultados lógicos.


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26. Simulador S7-200

Para simular un programa realizado en el STEP 7-Micro/WIN 32, en el simulador S7-200 realizar los siguientes pasos.

-Seleccionar el programa del editor de programas del STEP 7, ( es decir se selecciona el diagrama de contactos).-Menú Ver, opción AWL (Se pasa el programa en modo KOP a listado de instrucciones AWL).

-Menú Edición, opción copiar. (Copiamos el listado de instrucciones AWL).

Ahora minimizamos el STEP 7 –Micro /WIN 32 y abrimos el Simulador S7-200.

-Una vez que estamos en el Simulador S7 – 200, nos vamos al menú Programa y se escoge la opción Pegar programa. De esta forma el listado de instrucciones AWL, se pasa al Simulador, figurando dicho listado en una ventana que se abre para albergar al listado en cuestión.


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A continuación se elige el tipo de CPU con el cual se desea realizar la simulación delprograma y minimizamos la ventana en la cual figura el listado de instrucciones AWL.

-Menú Configuración, opción Tipo de CPU.


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Una vez escogida la CPU, ir al menú Visualizar y escoger la opción de Programa(OB1) y la de Tabla de estado.

Respecto a la opción de Programa (OB1) simplemente se activará dicha opción yrespecto a la de Tabla de estado, además de activarse, nos aparecerá una Tabla de estadodonde se pondrán las variables del programa que nos interesen.

Ahora queda iniciar la simulación, para ello se pulsará el botón Iniciar de la tabla deestado y se activará el modo RUN del simulador. Para activar el modo RUN, el Simuladorutiliza un icono exactamente igual que el del STEP 7.

Una vez realizado esto ya sólo queda activar las entradas del PLC del Simuladormediante los accionamientos que están en la plataforma simulada de color verde, haciendoclic con el ratón, pudiendo comprobar los valores que adquieren las variables de la Tablade estado, tanto en la propia tabla de estado, como en los leds del PLC que hacenreferencia a estas.

Esto se puede comprobar en la siguiente impresión de pantalla:


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Se puede observar que al accionar I0.1 se activa Q0.1 y al accionar I0.3 también seactiva I0.3. Esto se aprecia tanto en la columna Valor de la Tabla de estado, como en losleds del PLC, como ya se ha comentado anteriormente.

Para concluir la simulación: Menú Programa, opción Salir, habiendo cerradopreviamente las aplicaciones del Simulador.

En el STEP 7 mediante menú Ver, opción KOP, se vuelve ha tener el programa endiagrama de contactos.


Prácticas de programación




Índice Prácticas de Programación

CAPÍTULO 1. CONEXIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS................................................ 1 EJEMPLO 1: CONEXIÓN DE UNA ENTRADA Y UNA SALIDA............................. 1

1.1. Funcionamiento................................................................................................... 11.2. Esquema eléctrico ............................................................................................... 11.3. Diagramas de contactos....................................................................................... 11.4. Listado de instrucciones...................................................................................... 1

EJEMPLO 2: CONEXIÓN DE VARIAS ENTRADAS CON VARIAS SALIDAS ...... 22.1. Funcionamiento................................................................................................... 22.2. Esquema eléctrico ............................................................................................... 22.3. Diagrama de contactos........................................................................................ 22.4. Listado de instrucciones...................................................................................... 3

EJEMPLO 3: EDICIÓN DE PROGRAMAS .................................................................. 43.1. Funcionamiento................................................................................................... 43.2. Esquema eléctrico ............................................................................................... 43.3. Diagrama de contactos........................................................................................ 43.4. Listado de instrucciones...................................................................................... 5

EJEMPLO 4: PROGRAMACIÓN DE CONTACTOS EN SERIE Y EN PARALELO 64.1. Funcionamiento................................................................................................... 64.2. Esquema eléctrico ............................................................................................... 64.3. Diagrama de contactos........................................................................................ 64.4. Listado de instrucciones...................................................................................... 7

EJEMPLO 5: PROGRAMACIÓN DE CONTACTOS EN CONEXIÓN MIXTA I ...... 85.1. Funcionamiento................................................................................................... 85.2. Esquema eléctrico ............................................................................................... 85.3. Diagrama de contactos........................................................................................ 85.4. Listado de instrucciones...................................................................................... 9

EJEMPLO 6: PROGRAMACIÓN DE CONTACTOS EN CONEXIÓN MIXTA II ..... 106.1. Funcionamiento................................................................................................... 106.2. Esquema eléctrico ............................................................................................... 106.3. Diagrama de contactos........................................................................................ 106.4. Listado de instrucciones...................................................................................... 11

EJEMPLO 7: PROGRAMACIÓN DE CONTACTOS NEGADOS............................... 127.1. Funcionamiento................................................................................................... 127.2. Esquema eléctrico ............................................................................................... 127.3. Diagrama de contactos........................................................................................ 137.4. Listado de instrucciones...................................................................................... 13

EJEMPLO 8: PROGRAMACIÓN DE CONTACTOS NEGADOS Y PROGRAMACIÓN CON SÍMBOLOS DE ENCENDIDO DE UN MOTOR MEDIANTE PULSADORES PARO-MARCHA Y PROTECCIÓN TÉRMICA. ........ 14

8.1. Funcionamiento................................................................................................... 148.2. Esquema eléctrico ............................................................................................... 158.3. Tabla de símbolos................................................................................................ 15


8.4. Motor 1. Pulsador de marcha normalmente abierto y pulsador de paro y térmico normalmente cerrados.......................................................................... 16

8.4.1. Motor 1. Diagrama de contactos ........................................................ 168.4.2. Motor 1. Listado de instrucciones...................................................... 17

8.5. Motor 2. Pulsador de marcha, de paro y térmico normalmente abiertos ............ 188.5.1. Motor 2. Diagrama de contactos ........................................................ 188.5.2. Motor 2. Listado de instrucciones...................................................... 19

CAPÍTULO 2. SET/RESET Y REPETICIÓN DE BOBINAS ............................................. 20 EJEMPLO 9: FUNCIONES SET RESET....................................................................... 20

9.1. Funcionamiento................................................................................................... 209.2. Esquema eléctrico ............................................................................................... 209.3. Diagrama de contactos........................................................................................ 219.4. Listado de instrucciones...................................................................................... 21

EJEMPLO 10: PROGRAMACIÓN DE LA MISMA SALIDA VARIAS VECES........ 2210.1. Funcionamiento................................................................................................. 2210.2. Esquema eléctrico ............................................................................................. 2210.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 2310.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 23

EJEMPLO 11: PROGRAMACIÓN DE LA MISMA BOBINA VARIAS VECES CON INSTRUCCIONES SET RESET............................................................ 24

11.1. Funcionamiento................................................................................................. 2411.2. Esquema eléctrico ............................................................................................. 2411.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 2411.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 25

EJEMPLO 12: PROGRAMACIÓN DE LA MISMA SALIDA VARIAS VECES CON INSTRUCCIONES SET/RESET (I) ...................................................... 26


EJEMPLO 13: PROGRAMACIÓN DE LA MISMA SALIDA VARIAS VECES CON INSTRUCCIONES SET/RESET (II) .......................................................... 28


EJEMPLO 14: ACCIONAMIENTO SECUENCIAL DE MOTORES........................... 3014.1. Funcionamiento................................................................................................. 3014.2. Tabla de símbolos.............................................................................................. 3014.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 3014.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 31


CAPÍTULO 3. PROGRAMACIÓN DE FLANCOS ASCENDENTES Y DESCENDENTES Y DEL MODIFICADOR NOT ..................................................................... 32 EJEMPLO 15: PROGRAMACIÓN DE FLANCOS ASCENDENTES Y DESCENDENTES............................................................................... 32


EJEMPLO 16: MODIFICADOR NOT ........................................................................... 3416.1. Funcionamiento................................................................................................. 3416.2. Esquema eléctrico ............................................................................................. 3416.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 3416.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 35

EJEMPLO 17: CREACIÓN DE UN TELERRUPTOR.................................................. 3617.1. Funcionamiento................................................................................................. 3617.2. Diagrama de contactos...................................................................................... 3617.3. Listado de instrucciones.................................................................................... 36

CAPÍTULO 4. PROGRAMACIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS INMEDIATAS.......... 37 EJEMPLO 18: PROGRAMACIÓN DE INSTRUCCIONES ......................................... 37


EJEMPLO 19: COMPROBACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO................................... 3919.1. Funcionamiento................................................................................................. 3919.2. Esquema eléctrico ............................................................................................. 3919.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 4019.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 40

CAPÍTULO 5. PROGRAMACIÓN DE MERKERS Y CONCEPTO DE MERKER REMANENTE.............................................................................................. 41 EJEMPLO 20: PROGRAMACIÓN DE MERKERS ...................................................... 41


EJEMPLO 21: MERKERS CON MEMORIA O REMANENTES ................................ 4321.1. Funcionamiento................................................................................................. 4321.2. Esquema eléctrico ............................................................................................. 4321.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 4421.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 45

CAPÍTULO 6. TEMPORIZADORES................................................................................... 46 EJEMPLO 22: TEMPORIZADOR A LA CONEXIÓN. TON....................................... 46

22.1. Funcionamiento................................................................................................. 4622.2. Esquema eléctrico ............................................................................................. 46


22.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 4722.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 48

EJEMPLO 23: TEMPORIZADOR A LA DESCONEXIÓN. TOF................................ 4923.1. Funcionamiento................................................................................................. 4923.2. Esquema eléctrico ............................................................................................. 4923.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 5023.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 50

EJEMPLO 24: TEMPORIZADOR ACUMULATIVO TORN....................................... 5124.1. Funcionamiento................................................................................................. 5124.2. Esquema eléctrico ............................................................................................. 5124.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 5224.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 52

EJEMPLO 25: PUESTA EN MARCHA TEMPORIZADA DE TRES SALIDAS (I)... 5325.1. Funcionamiento................................................................................................. 5325.2. Tabla de símbolos.............................................................................................. 5325.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 5325.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 54

EJEMPLO 26: PUESTA EN MARCHA TEMPORIZADA DE 3 SALIDAS (II).......... 5526.1. Funcionamiento................................................................................................. 5526.2. Tabla de símbolos.............................................................................................. 5526.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 5626.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 57

CAPÍTULO 7. CONTADORES............................................................................................ 58 EJEMPLO 27: CONTADOR PROGRESIVO, INCREMENTAL. CTU........................ 58


EJEMPLO 28: CONTADOR REGRESIVO, DECREMENTAL. CTD ......................... 6028.1. Funcionamiento................................................................................................. 6028.2. Esquema eléctrico ............................................................................................. 6028.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 6028.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 61

EJEMPLO 29: CONTADOR REVERSIBLE. CTUD..................................................... 6229.1. Funcionamiento................................................................................................. 6229.2. Esquema eléctrico ............................................................................................. 6229.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 6329.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 63

EJEMPLO 30: CREACIÓN DE UN CONTADOR CÍCLICO....................................... 6430.1. Funcionamiento................................................................................................. 6430.2. Tabla de símbolos ............................................................................................. 6430.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 6430.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 65


EJEMPLO 31: APLICACIÓN DE CONTADOR Y FLANCOS.................................... 6631.1. Funcionamiento................................................................................................. 6631.2. Tabla de símbolos ............................................................................................. 6631.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 6631.4. Listado de instrucciones ................................................................................... 67

EJEMPLO 32: CONTROL DE PIEZAS EN UN PROCESO DE FABRICACIÓN ...... 6832.1. Funcionamiento................................................................................................. 6832.2. Tabla de símbolos ............................................................................................. 6832.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 6832.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 69

CAPÍTULO 8. GENERADORES DE IMPULSOS .............................................................. 70 EJEMPLO 33: GENERADORES INTERNOS PLC. MERKERS ESPECIALES ......... 70


EJEMPLO 34: CREACIÓN DE UN GENERADOR DE IMPULSOS AJUSTABLE EN TIEMPO ON Y OFF .............................................................................. 72


EJEMPLO 35: CREACIÓN DE UN GENERADOR AJUSTABLE EN TIEMPO OFF 7435.1. Funcionamiento................................................................................................. 7435.2. Esquema eléctrico ............................................................................................. 7435.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 7535.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 75

EJEMPLO 36: CALCULO DEL TIEMPO DE UN SCAN ............................................ 7636.1. Funcionamiento................................................................................................. 7636.2. Diagrama de contactos...................................................................................... 7636.3. Listado de instrucciones.................................................................................... 77

CAPITULO 9. MERKERS ESPECIALES............................................................................ 78 EJEMPLO 37: FUNCIONAMIENTO DE MERKERS ESPECIALES SM0.0, SM0.1 Y SM0.3......................................................................................................... 78


EJEMPLO 38: APLICACIÓN FUNCIONAMIENTO MERKER ESPECIAL SM0.1. 8138.1. Funcionamiento................................................................................................. 8138.2. Tabla de símbolos.............................................................................................. 8138.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 8238.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 83


CAPÍTULO 10. PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA ................................................... 84 EJEMPLO 39: TRABAJO CON SUBRUTINAS ........................................................... 84


EJEMPLO 40: SALTOS.................................................................................................. 8740.1. Funcionamiento................................................................................................. 8740.2. Esquema eléctrico ............................................................................................. 8740.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 8840.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 89

EJEMPLO 41: APLICACIÓN PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA...................... 9041.1. Funcionamiento................................................................................................. 9041.2. Tabla de símbolos.............................................................................................. 9041.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 9141.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 92

CAPITULO 11. EJEMPLOS DE APLICACIÓN ................................................................. 93Funcionamiento.......................................................................................................... 93Diagramas de contactos.............................................................................................. 93Listado de instrucciones............................................................................................. 93

EJEMPLO 42: CONTROL DEL MANTENIMIENTO DE UNA BOMBA................... 9442.1. Funcionamiento................................................................................................. 9442.2. Diagramas de contactos..................................................................................... 9442.3. Listado de instrucciones.................................................................................... 95

EJEMPLO 43: CONTROL DEL FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR................... 9643.1. Funcionamiento................................................................................................. 9643.2. Diagramas de contactos..................................................................................... 9643.3. Listado de instrucciones.................................................................................... 97

EJEMPLO 44: CONTROL DEL TIEMPO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR 9844.1. Funcionamiento................................................................................................. 9844.2. Diagramas de contactos..................................................................................... 9844.3. Listado de instrucciones.................................................................................... 99

CAPÍTULO 12: CIRCUITOS BÁSICOS ............................................................................. 100 EJEMPLO 45: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE UN PULSADOR 100

45.1. Funcionamiento................................................................................................. 10045.2. Esquema Eléctrico............................................................................................. 10045.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 10045.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 101

EJEMPLO 46: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE IMPULSO DE UN PULSADOR..................................................................................... 102



EJEMPLO 47: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE UN PULSADOR 10447.1. Funcionamiento................................................................................................. 10447.2. Esquema Eléctrico............................................................................................. 10447.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 10547.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 105

EJEMPLO 48: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE SELECTOR I ..... 10648.1. Funcionamiento................................................................................................. 10648.2. Esquema Eléctrico............................................................................................. 10648.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 10648.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 107

EJEMPLO 49: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE SELECTOR II.... 10849.1. Funcionamiento................................................................................................. 10849.2. Esquema Eléctrico............................................................................................. 10849.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 10949.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 110

EJEMPLO 50: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE TEMPORIZADOR I............................................................................... 111


EJEMPLO 51: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE TEMPORIZADOR II.............................................................................. 114


EJEMPLO 52: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE TEMPORIZADOR III ............................................................................ 117


EJEMPLO 53: MANIOBRAS SECUENCIALES I ........................................................ 12053.1. Funcionamiento................................................................................................. 12053.2. Esquema Eléctrico............................................................................................. 12053.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 12153.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 121

EJEMPLO 54: MANIOBRAS SECUENCIALES II....................................................... 12254.1. Funcionamiento................................................................................................. 12254.2. Esquema Eléctrico............................................................................................. 12354.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 12354.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 124

EJEMPLO 55: MANIOBRAS SECUENCIALES III ..................................................... 12555.1. Funcionamiento................................................................................................. 12555.2. Esquema Eléctrico............................................................................................. 126


55.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 12655.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 127

EJEMPLO 56: MANIOBRAS SECUENCIALES IV..................................................... 12856.1. Funcionamiento................................................................................................. 12856.2. Esquema Eléctrico............................................................................................. 12856.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 12856.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 129

CAPÍTULO 13: AUTOMATIZACIÓN MEDIANTE EL METODO GRAFCET............... 130 EJEMPLO 57: SECUENCIA NORMAL........................................................................ 130

57.1. Funcionamiento................................................................................................. 13057.2. Grafcet............................................................................................................... 13057.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 13157.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 132

EJEMPLO 58: BUCLE.................................................................................................... 13458.1. Funcionamiento................................................................................................. 13458.2. Grafcet............................................................................................................... 13458.3. Diagrama de contactos....................................................................................... 13558.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 137

EJEMPLO 59: SELECCIÓN DE SECUENCIA............................................................. 13959.1. Funcionamiento................................................................................................. 13959.2. Grafcet............................................................................................................... 13959.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 14059.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 142

EJEMPLO 60: SECUENCIAS SIMULTANEAS........................................................... 14560.1. Funcionamiento................................................................................................. 14560.2. Grafcet............................................................................................................... 14560.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 14660.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 149

EJEMPLO 61: FUNCIONAMIENTO ETAPA A ETAPA SIN SELECTOR................ 15261.1. Funcionamiento.................................................................................................. 15261.2. Grafcet............................................................................................................... 15261.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 15361.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 156

EJEMPLO 62: FUNCIONAMIENTO ETAPA A ETAPA O CICLO NORMAL.......... 15962.1. Funcionamiento................................................................................................. 15962.2. Grafcet............................................................................................................... 15962.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 16062.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 163

EJEMPLO 63: SELECCIÓN FUNCIONAMIENTO CICLO ÚNICO O CONTINUO. 16663.1. Funcionamiento................................................................................................. 16663.2. Grafcet............................................................................................................... 16663.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 16763.4. Listado de instrucciones.................................................................................... 170

EJEMPLO 64: PARO DE EMERGENCIA EN LA POSICIÓN INICIAL..................... 17364.1. Funcionamiento................................................................................................. 17364.2. Diagrama de contactos...................................................................................... 176


64.3. Listado de instrucciones.................................................................................... 177 EJEMPLO 65: PARO DE EMERGENCIA EN UNA POSICIÓN DETERMINADA.. 178

65.1. Funcionamiento................................................................................................. 17865.2. Diagrama de contactos de SBR9....................................................................... 18065.3. Listado de instrucciones de SBR9..................................................................... 18065.4. Diagrama de contactos de SBR10..................................................................... 18165.5. Listado de instrucciones de SBR10................................................................... 181

EJEMPLO 66: PARO DE EMERGENCIA EN LA ETAPA ACTUAL......................... 18266.1. Funcionamiento................................................................................................. 18266.2. Grafcet............................................................................................................... 18266.3. Diagrama de contactos de SBR11..................................................................... 18366.4. Listado de instrucciones de SBR11................................................................... 18666.5. Diagrama de contactos de la SBR12................................................................. 18966.6. Listado de instrucciones de la SBR12............................................................... 189

EJEMPLO 67: PARO DE EMERGENCIA HASTA UNA ETAPA DETERMINADA 19067.1. Funcionamiento................................................................................................. 19067.2. Grafcet............................................................................................................... 19067.3. Diagrama de contactos...................................................................................... 19167.4. Listados de instrucciones .................................................................................. 194

EJEMPLO 68: APLICACIONES GRAFCET I .............................................................. 19768.1. Grafcet............................................................................................................... 19768.2. Diagrama de contactos...................................................................................... 19868.3. Listado de instrucciones.................................................................................... 206

EJEMPLO 69: APLICACIONES GRAFCET II ............................................................. 21269.1. Funcionamiento................................................................................................. 21269.2. Diagrama de contactos de la SBR15................................................................. 21369.3. Listado de instrucciones de la SBR15............................................................... 21469.4. Diagrama de contactos de la SBR16................................................................. 21569.5. Listado de instrucciones de la SBR16............................................................... 21569.6. Grafcet de la SBR17.......................................................................................... 21669.7. Diagrama de contactos de la SBR17................................................................. 21769.8. Listado de instrucciones de la SBR17............................................................... 225

Desarrollo de material docente para la asignatura de Sistemas Automáticos Prácticas de programación

1

CAPÍTULO 1. CONEXIÓN DE ENTRADAS Y SÁLIDAS

EJEMPLO 1: CONEXIÓN DE UNA ENTRADA Y UNA SÁLIDA.

1.1. FUNCIONAMIENTO:

El autómata leerá el valor que tenga en la entrada S0 y lo cargará en la salida K0M.Si S0 = 1? K0M = 1Si S0 = 0? K0M = 0

1.2. ESQUEMA ELÉCTRICO

1.3. DIAGRAMA DE CONTACTOS

1.4. LISTADO DE INSTRUCCIONES

NETWORK 1LD I0.0= Q0.0


2

EJEMPLO 2: CONEXIÓN DE VARIAS ENTRADAS CON VARIAS SALIDAS.


El autómata leerá el valor que tenga cada entrada y lo cargará en la sálida correspondiente.Si Sx = 1 ? KxM = 1Si Sx = 0 ? KxM = 0




3






4

EJEMPLO 3: EDICIÓN DE PROGRAMAS.


Utilizando los ejemplos 1 y 2, se pueden realizar las siguientes modificaciones:? Añadir el segmento correspondiente a la bobina K4M según se observa en el esquema eléctrico.? Modificar el resto de segmentos para adecuarlos al esquema eléctrico. De esta forma se observa que sin cambiar el cableado, el funcionamiento del circuito diderente.




5







6

EJEMPLO 4: PROGRAMACIÓN DE CONTACTOS EN SERIE Y EN PARALELO.


En un programa se pueden repetir los contactos de las entradas, tantas veces como seanecesario, aunque sólo se tenga una entrada física.La CPU al leer el programa, consultará el estado de la entrada cada vez que la encuentreprogramada.En el diagrama de contactos, el circuito en serie se programará en un segmento y elcircuito paralelo en otro segmento.




7


NETWORK 5LD I0.0A I0.1A I0.2= Q0.5

NETWORK 6LD I0.0O I0.1O I0.2= Q0.6


8

EJEMPLO 5: PROGRAMACIÓN DE CONTACTOS EN CONEXIÓN MIXTA I.


El objetivo de este ejemplo es de prácticar la realización de diagramas de contactos.Aunque es un esquema un poco largo, el programa es sencillo, ya que en la expresiónalgebraica correspondiente al circuito, no hay paréntesis.Expresión algebraica: I0.0 ? I0.1 + I0.2 ? I0.3 + I0.4 ? I0.5 + I0.6 = Q0.7




9


NETWORK 7LD I0.0A I0.1O I0.2A I0.3O I0.4A I0.5O I0.6= Q0.7


10

EJEMPLO 6: PROGRAMACIÓN DE CONTACTOS EN CONEXIÓN MIXTA II.


Ahora se tiene un esquema más corto que el anterior, pero el programa es más complejo,ya que la expresión algebraica contiene paréntesis.Expresión algebraica del primer segmento: ( I0.0 ? I0.1 ) + ( I0.2 ? I0.3 ) = Q1.0Expresión algebraica del segundo segmento: ( I0.4 + I0.6) ? ( I0.5 + I0.7 ) = Q1.1




11


NETWORK 8LD I0.0A I0.1LD I0.2A I0.3OLD= Q1.0

NETWORK 9LD I0.4O I0.6LD I0.5O I0.7ALD= Q1.1


12

EJEMPLO 7: PROGRAMACIÓN DE CONTACTOS NEGADOS.

7.1 FUNCIONAMIENTO:

Un contacto negado NO es lo mismo que un contacto cerrado.Cuando se programa un contacto negado, significa que en ese punto del programa, se deseatener el valor contrario que el que tenga el elemento físico de referencia del autómata, esdecir que al programar un contacto negado, el valor de la instrucción es el contrario al delelemento físico conectado al autómata.Si es un contacto de una entrada, la referencia es la entrada física conectada.Si es un contacto de salida o de marca (las marcas se verán más adelante), la referencia esla bobina programada.Por ejemplo, en el caso de un contacto negado correspondiente a la bobina de una sálida,este tendrá el valor inverso al de la bobina.

En este ejemplo se programan dos salidas que no existen físicamente. Este PLC lo permite,(hay otros que no), aunque para poder ver el estado de las mismas se ha de hacer des de laopción ESTADO DE TABLA.



13



NETWORK 10LDN I0.0= Q0.1

NETWORK 11LD Q0.1= Q1.2

NETWORK 12LDN Q0.1= Q1.3


14

EJEMPLO 8: PROGRAMACIÓN DE CONTACTOS NEGADOS YPROGRAMACIÓN CON SÍMBOLOS DE ENCENDIDO DE UN MOTORMEDIANTE PULSADORES PARO-MARCHA Y PROTECCIÓN TÉRMICA.


Al accionar el pulsador de marcha, el motor se pone en funcionamiento, cuando se accioneel pulsador de paro, el motor dejará de estar en funcionamiento.Si dispara el térmico, el motor se parará y se encenderá el piloto correspondiente.

Descripción de las averias en el caso programado:? Motor funcionando y se corta el cable del paro, el motor se parará al instante.? Motor parado y se corta el cable del paro, el motor no se podrá poner en marcha.? Motor funcionando y se corta el cable del marcha, el motor sigue funcionando y cuando lo paremos ya no se podrá poner en marcha de nuevo.? Motor parado y se corta el cable del marcha, el motor no se podrá poner en marcha.

Trabajando de esta forma, ni hay peligro para la instalación ni para las personas, teniendoen cuenta que el pulsador de paro y el relé térmico de protección, han de estar en situaciónde normalmente cerrados.

Al realizar el ejercicio se contemplarán dos posibilidades o casos prácticos, respecto a laconexión de las entradas y salidas al PLC, y en ambos se efectuará la programaciónteniendo en cuenta que exista seguridad para la instalación y las personas.

Una posibilidad es la del MOTOR 1, anteriormente descrita en la que el pulsador de paro yel relé térmico de protección estarán en situación de normalmente cerrados, y la otra es ladel MOTOR 2, en que el pulsador de paro y el relé térmico de protección estarán ensituación de normalmente abiertos.

Para trabajar con símbolos se ha de abrir la TABLA DE SÍMBOLOS y complementarla.En la etiqueta se pueden escribir hasta 22 carácteres, aunque al imprimir sólo se muestran16.Si se colocan espacios, el programa insertará el guión bajo “_”.Para permutar la representación del programa en Símbolos (Nombre) u Operandos(Dirección), se han de accionar la secuencia de teclas Crtl y Y.


15


8.3. TABLA DE SÍMBOLOS

Nombre Dirección ComentarioTérmico_M1 I0.1 F1.Relé térmico de protección del motor 1Térmico_M2 I0.2 F2.Relé térmico de protección del motor 2Marcha I0.4 S4.Pulsador de marchaParo I0.3 S3.Pulsador de paroMotor_1 Q0.2 K2M.Contactor del motor 1Motor_2 Q0.4 K4M.Contactor del motor 2Averia_1 Q0.3 H3.Piloto señalización disparo térmico motor 1Averia_2 Q0.5 H5.Piloto señalización disparo térmico motor 2


16

8.4. MOTOR 1. PULSADOR DE MARCHA NORMALMENTE ABIERTO Y PULSADOR DE PARO Y TÉRMICO NORMALMENTE CERRADOS

Conexión de las entradas y las sálidas del PLC

8.4.1. MOTOR 1. DIAGRAMA DE CONTACTOS


17

8.4.2. MOTOR1. LISTADO DE INSTRUCCIONES

NETWORK 1LD I0.1A I0.3LD I0.4O Q0.2ALD= Q0.2

NETWORK 2LDN I0.1= Q0.3


18

8.5. MOTOR 2. PULSADOR DE MARCHA, DE PARO Y TÉRMICO NORMALMENTE ABIERTOS

Conexión de las entradas y las sálidas del PLC

8.5.1. MOTOR 2. DIAGRAMA DE CONTACTOS


19

8.5.2. MOTOR 2. LISTADO DE INSTRUCCIONES

NETWORK 3LDN I0.2AN I0.3LD I0.4O Q0.4ALD= Q0.4



20

CAPÍTULO 2. SET/RESET Y REPETICIÓN DE BOBINAS

EJEMPLO 9: FUNCIONES SET RESET.


Mediante un impulso del SET, se conecta la bobina y para desconectarla se precisa unimpulso del RESET.Si se da la orden de SET y RESET a la vez, predomina la última instrucción programada.Al programar estas instrucciones, se puede dar la orden con la misma instrucción hasta 255elementos que vayan seguidos.



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NETWORK 1LD I0.0S Q0.0,1

NETWORK 2LD I0.2R Q0.0,1




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EJEMPLO 10: PROGRAMACIÓN DE LA MISMA SÁLIDA VARIAS VECES.


Como este PLC trabaja con registro de entradas y salidas, siempre predomina lainstrucción programada en último lugar.Pero a nivel interno, en cada momento tiene el valor de la instrucción anterior.Al conectar S0 sólo funciona K5M y al conectar S1 sólo funciona K4M.Una vez visto este ejemplo, se añaden dos segmentos nuevos en el emplazamiento indicadoy se analiza el funcionamiento.Teniendo que al conectar S0 sólo funciona K5M y al conectar S1 sólo funciona K1.1M.Respecto al registro de sálidas:Cuando por programa se pone un 1 en una salida, ese 1 se envía al registro de salidas, NOa la salida física.Una vez que el autómata acaba de leer todo el programa, toma los valores que hay en elregistro de salidas y los envía a las salidas físicas.Si se programa por error una bobina de salida repetida a nivel externo sólo actuaría laúltima programada.



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EJEMPLO 11: PROGRAMACIÓN DE LA MISMA BOBINA VARIAS VECESCON INSTRUCCIONES SET RESET.


El elemento que reciba un impulso de SET se activará, y si recibe un impulso de RESET sedesactivará, al poner un 1 en el SET o RESET no es necesario mantenerlo.Si coinciden dos señales de SET y RESET, es decir, si ponemos un 1 en el SET y elRESET al mismo tiempo, tenemos que a nivel externo predominará la orden de la últimainstrucción programada (registro de salidas), pero internamente el elemento tendrá dosvalores en el mismo scan, valdrá 1 detrás sel SET y 0 detrás del RESET.Las bobinas SET y RESET se pueden repetir tantas veces como sea menester.




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EJEMPLO 12: PROGRAMACIÓN DE LA MISMA SÁLIDA VARIAS VECES CONINSTRUCCIONES SET/RESET (I).


Mientras se da señal al SET o al RESET, predominaran estos, ya que están programados enúltimo lugar, pero cuando dejen de dar señal mandará la señal de la bobina.A modo de caso práctico, por ejemplo, de la bobina puede depender un proceso y este serácontrolado mediante las instrucciones programadas en último lugar, el SET y el RESET.




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EJEMPLO 13: PROGRAMACIÓN DE LA MISMA SÁLIDA VARIAS VECES CONINSTRUCCIONES SET/RESET (II).


La diferencia de este ejemplo respecto al anterior estriba en que la bobina esta programadaen último lugar, y en consecuencia la bobina predominara siempre. Si de la bobinadependiera un proceso este no podría ser controlado mediante las instruccionesSET/RESET como en el ejemplo anterior.




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EJEMPLO 14: ACCIONAMIENTO SECUENCIAL DE MOTORES.


Utilizando las instrucciones de SET y RESET, se realizara un programa para la puesta enmarcha de tres motores A,B,C, con sus respectivos pulsadores de marcha y de paro. Deforma que para iniciar la marcha lo tenga que hacer primero el A, después el B y porúltimo el C, y para detenerlos primero se ha de parar el C, después el B y por último el A.También se programara un pulsador de paro general para los tres motores.Tal y como se hizo en el Ejercicio 1, del Capítulo 1, se utilizará la Tabla de Símbolos.


Nombre Dirección ComentarioMARCHA_A I0.0 Pulsador de marcha del motor AMARCHA_B I0.1 Pulsador de marcha del motor BMARCHA_C I0.2 Pulsador de marcha del motor CPARO_A I0.4 Pulsador de paro del motor APARO_B I0.5 Pulsador de paro del motor BPARO_C I0.6 Pulsador de paro del motor CPARO_GEN I0.7 Pulsador de paro generalMOTOR_A Q0.0 Contactor del motor AMOTOR_B Q0.1 Contactor del motor BMOTOR_C Q0.2 Contactor del motor C



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NETWORK 2LD I0.1A Q0.0S Q0.1,1

NETWORK 3LD I0.2A Q0.1S Q0.2,1


NETWORK 5LD I0.5AN Q0.2R Q0.1,1

NETWORK 6LD I0.4AN Q0.1R Q0.0,1



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CAPÍTULO 3. PROGRAMACIÓN DE FLANCOS ASCENDENTES YDESCENDENTES Y DEL MODIFICADOR NOT

EJEMPLO 15: PROGRAMACIÓN DE FLANCOS ASCENDENTES YDESCENDENTES.


Al accionar S0, K0M funcionara sólo un ciclo, y al desconectarlo también funcionara K1Mdurante un ciclo.K2M funcionara al conectar S0 y K3M al desconectarlo.Se puede observar que aunque no se conecte la sálida K0M, como esta activada durante unciclo, se conectará K4M, debido al SET.Para conectar K5M tendremos que accionar primero S4 y luego S3, ya que S3 estaráactivada durante un ciclo y luego se desactivara. Si se hiciese a la inversa cuando seconecta S4, S3 ya estaría desconectado.



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NETWORK 1LD I0.0EU= Q0.0S Q0.2,1

NETWORK 2LD I0.0ED= Q0.1S Q0.3,1


NETWORK 4LD Q0.0S Q0.4,1

NETWORK 5LD I0.3EUA I0.4S Q0.5,1


34

EJEMPLO 16: MODIFICADOR NOT.


El modificador NOT invierte el valor que le llega procedente de las instruccionesanteriores de cualquier operando o combinación de contactos.




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NETWORK 6LD I0.0O I0.1O I0.2LD I0.3O I0.4ALDLPSNOT= Q0.6LPP= Q0.7

NETWORK 7LD I0.5A I0.6NOTO I0.7= Q1.1


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EJEMPLO 17: CREACIÓN DE UN TELERRUPTOR.


Se programara un circuito de manera que la salida K4M vaya cambiando de estado cadavez que se conecte la entrada S6. Es decir al accionar la entrada S6, la salida K4M seactiva, al desaccionar la entrada S6, K4M permanece activada y cuando se vuelve accionarde nuevo la entrada S6, la salida K4M se desactiva.



NETWORK 1LD I0.6EULPSAN Q0.4S Q0.2,1LPPA Q0.4R Q0.2,1



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CAPÍTULO 4. PROGRAMACIÓN DE ENTRADAS Y SALIDASINMEDIATAS

EJEMPLO 18: PROGRAMACIÓN DE INSTRUCCIONES.


Los valores de las entradas y las salidas son leídos y escritos en el mismo momento de laejecución de la instrucción, no al principio o al final del ciclo mediante el registro deentradas y salidas. Es decir las entradas y salidas son inmediatas, se ejecutan directamentesin pasar por el registro de entradas y salidas.Se pueden utilizar tanto en contactos abiertos como en cerrados y con bobinas normales ocon Set Reset.En tiempos de ciclos grandes, es muy interesante ya que obtenemos la respuesta al instantesin esperar a que finalice el ciclo.Se pueden combinar instrucciones con entradas y salidas inmediatas y normales.



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NETWORK 1LDI I0.0=I Q0.0

NETWORK 2LDNI I0.1=I Q0.1

NETWORK 3LDI I0.2= Q0.2

NETWORK 4LDN I0.3=I Q0.3

NETWORK 5LDI I0.4SI Q0.4,1

NETWORK 6LDI I0.5= Q0.4,1


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EJEMPLO 19: COMPROBACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO.


Si S4 = 1 se conecta K5M sin esperar al final de ciclo ya que es inmediata, se ejecuta alinstante, ya que no se carga en el registro de salida, pero si S5 = 0, en el siguientesegmento, se desconectara K5M.Esto significa que K5M esta un instante conectada y el resto del ciclo desconectada, sepuede observar que el led de la salida se enciende un poco, es decir con la intensidadluminica mermada, esto nos indica que en realidad K5M se va activando y desactivando.Como S5 = 0, K6M no se conecta.Si S4 = 1 no se conecta K7M porque S5 = 0, ya que K7M no esta programada comoinmediata y actúa el registro de salida, mandando la última instrucción programada, el ledno se iluminara nada.Si se acciona S5 se verá como el led de la salida se ilumina totalmente y además se activaK6M.



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NETWORK 7LD I0.4=I Q0.5= Q0.7

NETWORK 8LD I0.5=I Q0.5= Q0.7


Desarrollo de material docente para la asignatura de sistemas Automáticos Prácticas de programación

41

CAPÍTULO 5. PROGRAMACIÓN DE MERKERS Y CONCEPTO DEMERKER REMANENTE

EJEMPLO 20: PROGRAMACIÓN DE MERKERS.


La única diferencia entre un Merker y una Salida, consiste en que la salida da señal externay el merker no, pero tanto de un merker como de una salida se pueden programar loscontactos abiertos o cerrados que sean necesarios.




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NETWORK 1LD I0.0= Q0.0= M0.0

NETWORK 2LD M0.0= Q0.1

NETWORK 3LDN M0.0= Q0.2


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EJEMPLO 21: MERKERS CON MEMORIA O REMANENTES


Las salidas son elementos sin memoria, los merkers pueden ser con o sin memoria.Por defecto desde MB14 (M14.0,...M14.7) hasta MB32 (M32.0,...M32.7) son conmemoria. Es decir desde M14.0 hasta M32.7 son marcas remanentes.Tras un corte de corriente sólo guardan información los Merkers remanentes, pero con elpaso de STOP a RUN todos los merkers mantienen el valor. Las salidas no.



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NETWORK 7LD I0.0S M1.0,1S M16.0,1= Q0.5S Q0.6,1



NETWORK 10LD I0.1R Q0.6,1R M1.0,1R M16.0,1


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CAPÍTULO 6. TEMPORIZADORES

EJEMPLO 22: TEMPORIZADOR A LA CONEXIÓN. TON


Al conectar la entrada IN el Temporizador va incrementando su valor hasta un valormáximo de 32767, al desconectar la entrada IN el Temporizador se pone a cero, loscontactos vuelven al reposo.Al dar una señal permanente en IN, el temporizador empieza a contar. Cuando hatranscurrido el tiempo programado, sus contactos cambian de estado. Retarda la conexiónde la bobina.Sólo se puede programar una vez cada temporizador.

Por defecto, los temporizadores con memoria van desde el T64 al T96.La base de tiempo para los temporizadores es:1ms T32 y T9610ms T33 al T36 y T97 al T100100ms T37 al T63 y T101 al T255



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NETWORK 1LD I0.0TON T37,+100

NETWORK 2LD T37= Q0.0

NETWORK 3LDN T37= Q0.1





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EJEMPLO 23: TEMPORIZADOR A LA DESCONEXIÓN. TOF


Utiliza los mismos números que el temporizador a la conexión TON.No puede haber un TON y un TOF con el mismo número de temporizador.Al activar la entrada IN, los contactos del temporizador cambian de posición y cuando laentrada IN se pone a cero comienza a contar hasta el valor preseleccionado, en estemomento los contactos del temporizador vuelven al estado inicial.Retarda la desconexión de la bobina.El valor máximo de preselección es 32767.

La base de tiempo para los temporizadores es:1ms T32 y T9610ms T33 al T36 y T97 al T100100ms T37 al T63 y T101 al T255



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NETWORK 7LD I0.1TOF T38,+100




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EJEMPLO 24: TEMPORIZADOR ACUMULATIVO. TORN


Este temporizador incrementa su valor cada vez que activamos la entrada IN, y cuando sedesactiva IN mantiene el valor que tenia.Cuando el valor del temporizador es igual o superior al preseleccionado, sus contactoscambian de estado.Para poner a cero el temporizador, se ha de hacer un RESET.Si utilizamos un TONR con memoria, y la salida esta conectada al marchar la corriente,cuando vuelva la corriente el temporizador mantiene su valor, pero la salida estarádesconectada y se conectará al accionar de nuevo la entrada IN.Este tipo de temporizador se utiliza mucho en temas de mantenimiento, por ejemplo parasaber cuantas horas esta funcionando una máquina.

La base de tiempo para los temporizadores es:

1ms T0 y T6410ms T1 al T4 y T65 al T68100ms T5 al T31 y T69 al T95



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NETWORK 10LD I0.2TONR T5,+150

NETWORK 11LD I0.3R T5,1



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EJEMPLO 25: PUESTA EN MARCHA TEMPORIZADA DE TRES SALIDAS (I).


Al accionar S0 mediante un impulso (actuando como pulsador), se activara el motor A,después de 5 segundos lo hará el motor B, y 3 segundos después el motor C.Cuando lleven funcionando juntos 4 segundos, se pararan los tres a la vez.


Nombre Dirección ComentarioMARCHA I0.0 Pulsador de marchaMOTOR_A Q0.0 Contactor del motor AMOTOR_B Q0.1 Contactor del motor BMOTOR_C Q0.2 Contactor del motor CRETARD_B T37 Temporizador del motor BRETARD_C T38 Temporizador del motor CRETARD_PARO T39 Temporizador paro general



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NETWORK 2LD Q0.0TON T37,+50

NETWORK 3LD T37S Q0.1,1

NETWORK 4LD Q0.1S T38,+30

NETWORK 5LD T38S Q0.2,1


NETWORK 7LD T39R Q0.0,3


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EJEMPLO 26: PUESTA EN MARCHA TEMPORIZADA DE 3 SALIDAS (II).


Al accionar S0 mediante un impulso (actuando como pulsador), se activara el motor D,después de 5 segundos lo hará el E y se parara el D, 5 segundos después se conecta el F yse detendrá el E, 5 segundos más tarde se vuelve a a conectar el D y se para el F,continuando el ciclo hasta que se accione el paro general I0.2.


Nombre Dirección ComentarioMARCHA I0.0 Pulsador de marchaMOTOR_D Q0.3 Contactor del motor DMOTOR_E Q0.4 Contactor del motor EMOTOR_F Q0.5 Contactor del motor FRETARD_D T42 Temporizador del motor DRETARD_E T40 Temporizador del motor ERETARD_F T41 Temporizador del motor FPARO D_E_F I0.2 Pulsador de paro general


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NETWORK 10LD T40S Q0.4,1R Q0.3,1







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CAPÍTULO 7. CONTADORES

EJEMPLO 27: CONTADOR PROGRESIVO, INCREMENTAL. CTU


La operación de contar impulsos hacia arriba (incrementar), consiste en contar las vecesque llega un 1 a la entrada CU del contador.El contador se pone a cero con la señal de Reset (R).Los contactos del contador cambian de estado cuando el contador llega al número deimpulsos igual o mayor al valor preseleccionado.El número máximo que puede llegar a contar es de 32767.



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NETWORK 1LD I0.0LD I0.2CTU C0,+12

NETWORK 2LD C0= Q0.0


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EJEMPLO 28: CONTADOR REGRESIVO, DECREMENTAL. CTD


El contador regresivo CTD, cuenta las veces que llega un impulso a la entrada CD.El contador alcanza el valor preseleccionado al poner un 1 en la entrada LD.El contador se para cuando tiene el valor cero.Los contactos del contador cambian de estado cuando el contador tiene el valor cero.




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NETWORK 3LD I0.1LD I0.2CTD C1,+10



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EJEMPLO 29: CONTADOR REVERSIBLE. CTUD


El contador reversible es una combinación del CTU y el CTD.Si se da un 1 en la entrada CU incrementa y si se da un 1 en la entrada CD decrementa.Al darse un 1 en la entrada R se pone a cero.Los contactos del contador cambian de estado cuando el contador llega a un número deimpulsos igual o mayor que el valor preseleccionado.El contador puede trabajar con valores comprendidos entre –32768 y +32767.



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NETWORK 5LD I0.0LD I0.1LD I0.2CTUD C3,+8



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EJEMPLO 30: CREACIÓN DE UN CONTADOR CÍCLICO.


Un contador cíclico es aquel que cuando llega al valor de preselección, en este caso 12, dauna señal y se vuelve a poner a cero.En función de el estado de S4 (Selector), el contador se comportara como cíclico o normal.S4 = 1 Contador cíclico.S4 = 0 Contador normalCuando actúe como cíclico la salida sólo estará conectada un ciclo, si se quiere dejar fija setendrá de activar mediante un SET.


Nombre Dirección ComentarioIMPUT I0.0 Entrada de impulsosRESET I0.2 Puesta a ceroCONTADOR C0 Contador incrementalSALIDA Q0.0SELECTOR I0.4



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NETWORK 1LD I0.0LD I0.2LD I0.4A C0OLDCTU C0,+12



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EJEMPLO 31: APLICACIONES DE CONTADOR Y FLANCOS.


El contador C1, contara cada vez que la entrada S1 pase de cero a uno o de uno a cero.Con las dos marcas, el contador incrementa.Al activar I0.1, el contador suma un 1 en el CTU, al desactivar I0.1, el contador suma 1 enel CTU.


Nombre Dirección ComentarioSEÑAL I0.1RESET I0.2 Puesta a ceroCONT_FLANCOS C0 Contador incremental



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NETWORK 3LD I0.1LPSEU= M0.0LPPED= M0.1

NETWORK 4LD M0.1O M0.0LD I0.2CTU C1,+0


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EJEMPLO 32: CONTROL DE PIEZAS EN UN PROCESO DE FABRICACIÓN.


Mediante tres contadores se precisa contabilizar las piezas buenas, defectuosas y totales deun proceso de fabricación.Se dispone de un detector que nos cuenta el total de piezas, otro que nos cuenta las piezasdefectuosas y un pulsador para inicializar el proceso.


Nombre Dirección ComentarioDETECTOR_TOTALES I0.5 Detecta las piezas totalesDETECTOR_DEFECTUOSAS I0.6 Detecta las piezas defectuosasPUESTA_A_0 I0.7 Puesta a cero de los contadoresPIEZAS_TOTALES C2 Cuenta las piezas totalesPIEZAS_DEFECTUOSAS C3 Cuenta las piezas defectuosasPIEZAS_BUENAS C4 Cuenta las piezas buenas



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NETWORK 7LD I0.5LD I0.6LD I0.7CTUD C4,+0


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CAPÍTULO 8. GENERADORES DE IMPULSOS

EJEMPLO 33: GENERADORES INTERNOS PLC. MERKERS ESPECIALES.


Las CPU´s de todos los PLC´s tienen unos Merkers especiales que generan unos impulsosa frecuencias determinadas, cambian de 0 a 1 continuamente con una frecuenciadeterminada.La CPU224 de Siemens tiene los siguientes generadores:SM 0.4 esta 30 segundos en ON y 30 segundos en OFFSM 0.5 esta 0,5 segundos en ON y 30 segundos en OFFSM 0.6 esta un scan en ON y un scan en OFFEl contador contara un impulso cada dos scans.El SM 0.4 y el SM 0.5 se puede visualizar como va cambiando, pero para el SM0.6 hacefalta un contador para ver como cambia.1 scan = 1 ciclo = 2ms.



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NETWORK 1LD I0.0A SM0.4= Q0.0



NETWORK 4LD I0.3A SM0.6LD I0.7CTU C0,+0


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EJEMPLO 34: CREACIÓN DE UN GENERADOR DE IMPULSOS AJUSTABLEEN TIEMPO ON Y OFF.


Mediante dos temporizadores se puede crear un generador en el que T 37 hace referencia altiempo que permanecerá en modo ON y T 38 hace referencia al tiempo que permaneceráen modo OFF.La salida Q0.3, estará activada mientras que el T37 esté temporizando.




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NETWORK 5LDN T37TON T38,+50

NETWORK 6LD T38TON T37,+50

NETWORK 7LD I0.4A T38= Q0.3


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EJEMPLO 35: CREACIÓN DE UN GENERADOR AJUSTABLE EN TIEMPOOFF.


Este generador de impulsos permanecerá en ON durante un scan y el tiempo de OFF sepodrá regular con el temporizador.Con los temporizadores de base 1ms y 10ms es posible que no funcione correctamente.Se programa el contador para comprobar que el generador funciona, ya que con la salidano se aprecia, porque se activa solamente durante un ciclo, es decir el contador nos indicalas veces que el temporizador llega a +10, dado que la salida Q0.4 no se distingue, esta seactiva un ciclo cada +10.



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NETWORK 10LD T39LD I0.7CTU C1,+0


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EJEMPLO 36: CALCULO DEL TIEMPO DE UN SCAN.


Con este ejercicio se pretende calcular el tiempo que tarda el PLC en ejecutar un scan.Sabemos que la marca especial SM0.6 da un impulso positivo cada 2 scans..Si con SM0.6 activamos la entrada CU de un contador, el valor de este será la mitad de losciclos ejecutados, se recibirá un impulso cada dos ciclos.

Para saber los ciclos ejecutados en un segundo:Contar los impulsos durante un segundo y multiplicar por dos el valor del contador.Contar los impulsos durante dos segundos y de esta forma se tiene el valor del contadordirectamente.

Se escogerá la segunda opción y para calcular el tiempo de ciclo se realizara una regla detres simple.

1´´ ................... (valor contador) = núm. ScansX´´ ................... 1 scan

X (tiempo de scan) = 1/Valor contador



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NETWORK 1LD I0.0A SM0.6AN T33LDN I0.0CTU C1,+0



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CAPÍTULO 9. MERKERS ESPECIALES

EJEMPLO 37: FUNCIONAMIENTO DE MERKERS ESPECIALES SM0.0, SM0.1Y SM0.3.


El Merker SM0.0 es una marca interna que siempre tiene valor 1.El Merker SM0.1 vale 1 durante un scan, siempre que el PLC pasa de modo STOP a modoRUN.El Merker SM0.3 vale 1 durante un scan, cuando el PLC pasa de modo STOP a modoRUN después de un corte de tensión.



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NETWORK 1LD SM0.0= Q0.0

NETWORK 2LD SM0.1LD I0.0CTU C1,+0

NETWORK 3LD SM0.3LD I0.0CTU C3,+0

NETWORK 4LD SM0.1S Q0.1,1

NETWORK 5LD SM0.3S Q0.3,1



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EJEMPLO 38: APLICACIÓN FUNCIONAMIENTO MERKER ESPECIAL SM0.1.


Puesta en marcha de un motor mediante los pulsadores de paro marcha.Cada vez que el PLC se ponga en marcha, es decir se ponga en modo RUN, han defuncionar de manera intermitente una sirena y un piloto durante diez segundos, y duranteeste tiempo no se podrá poner el motor en marcha. Con esto se puede prever que despuésde una parada por paso del PLC a modo STOP, se tiene un tiempo de seguridad antes depoder poner el motor en marcha, además de la señalización visual y sonora.


Nombre Dirección ComentarioPRIMER_SCAN SM0.1 Merker especialTIEMPO_SEGURIDAD T37 TemporizadorMARCA_AUXILIAR M0.0 Marca internaINTERMITENCIA SM0.5 Generador internoMARCHA I0.0 Pulsador marcha motorPARO I0.1 Pulsador paro motorMOTOR Q0.0 Contactor del motorPILOTO Q0.2SIRENA Q0.3


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NETWORK 1LD SM0.1S M0.0,1

NETWORK 2LD T37R M0.0,1

NETWORK 3LD M0.0TON T37,+100

NETWORK 4LD M0.0LPSA SM0.5= Q0.2LPPAN SM0.5= Q0.3

NETWORK 5LD I0.0AN M0.0S Q0.0,1



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CAPÍTULO 10. PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA

EJEMPLO 39: TRABAJO CON SUBRUTINAS


Una subrutina es un programa que corresponde a una parte del circuito.Esta subrutina solo se ejecutara cuando esta parte del circuito tenga que funcionar. Paraque se ejecute la subrutina ha de haber un 1 en la condición de activación de la subrutina.Cuando la CPU acaba de leer la subrutina, vuelve a la instrucción siguiente des de la cualhabía saltado a la subrutina.Si la condición de activación del salto a la subrutina vale cero esta no será ejecutada, estoquiere decir que no se podrá activar ni desactivar ningún elemento programado en lasubrutina. No es que no funcione la subrutina, es que no la hemos ejecutado.



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SBR10

NETWORK 1 // Programa 1LD I0.0= Q0.0

NETWORK 2LD I1.0CA LL SBR_11


SBR11


NETWORK 2LD I1.1CA LL SBR_12


SBR12



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EJEMPLO 40: SALTOS


Dentro de una misma subrutina, también podemos realizar una programación estructurada,de forma que solo se ejecute el programa que en aquel momento nos interese.Esto se realiza mediante SALTOS ligando instrucciones JMP (inicio) con LBL (final), quetengan el mismo número.Estas instrucciones solo se pueden realizar dentro de la misma subrutina.

En este ejemplo se selecciona mediante el selector S5 el modo de funcionamiento de unmotor en manual o automático.En manual el motor K6M solo funcionara mientras se mantenga accionado el pulsador demarcha S6, el piloto de señalización K7M funcionara de manera fija.En automático, el motor funcionara accionando el marcha S6 y se parara accionando elpulsador de paro S7, el piloto de señalización funcionara de manera intermitente.



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SBR 13

NETWORK 1LD I0.5JMP 0



NETWORK 4LBL 0

NETWORK 5LDN I0.5JMP 1




NETWORK 9LBL 1


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EJEMPLO 41: APLICACIÓN PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA


Realización del programa del ejemplo anterior utilizando diferentes SUBRUTINAS enlugar de SALTOS.Las subrutinas se denominaran de manera que el OB1 se llame PRINCIPAL, la subrutina 0AUTOMÁTICO y la subrutina 1 MANUAL.


Nombre Dirección ComentarioSELECTOR_AU_MN I0.5 Selector modo funcionamiento motorMARCHA I0.6 Pulsador marcha motorPARO I0.7 Pulsador paro motorMOTOR Q0.6 Contactor del motorPILOTO Q0.7INTERMITENCIA SM0.5 Generador internoFIJO SM0.0 Generador interno


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41.3. DIAGRAMAS DE CONTATOS


92

41.4. LISTADOS DE INSTRUCCIONES

PRINCIPAL

NETWORK 1LD I0.5CALL AUTOMÁTICO

NETWORK 2LDN I0.5CALL MANUAL

AUTOMÁTICO




MANUAL




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CAPÍTULO 11. EJEMPLOS DE APLICACIÓN.

EJEMPLO 42: CONTROL DEL MANTENIMIENTO DE UNA BOMBAEJEMPLO 43: CONTROL DEL FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOREJEMPLO 44: CONTROL DEL TIEMPO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR

FUNCIONAMIENTO:Se abre un nuevo archivo y se programa en el OB1 la llamada de las subrutinas 0, 1, y 2,en cada subrutina se programa cada uno de los ejemplos arriba citados y queposteriormente se van ha exponer.

DIAGRAMAS DE CONTACTOS

LISTADO DE INSTRUCCIONES

NETWORK 1LD SM0.0CALL SBR_0CALL SBR_1CALL SBR_2


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EJEMPLO 42: CONTROL DEL MANTENIMIENTO DE UNA BOMBA


En la subrutina 0 se programa el siguiente circuito:Cada vez que la bomba (Q0.0) funcione, el temporizador (T5) irá contando el tiempo defuncionamiento, hasta que totalice un tiempo de 20 segundos.En este momento funcionará el piloto (Q0.1) de manera intermitente, el cual nos indicaráque se ha de realizar el mantenimiento.Después de realizar las labores de mantenimiento, se hará el reset del temporizadormediante S7 y el circuito estará preparado para controlar el siguiente mantenimiento.Antes de este tiempo el piloto de señalización estará fijo.La bomba se pondrá en marcha mediante S0 y se parara con S1.El temporizador será del tipo TONR, porque ha de ir acumulando el tiempo defuncionamiento.



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NETWORK 3LD Q0.0AN T5TONR T5,+200

NETWORK 4LD I0.7R T5,1

NETWORK 5LD T5A SM0.5LDN T5A Q0.0OLD= Q0.1


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EJEMPLO 43: CONTROL DEL FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR


En la subrutina 1 se programa el siguiente circuito:Se tiene un motor accionado mediante el contactor K2M, que se pone en marcha con S4, elpulsador de paro es S3 y el térmico S2.El paro y el térmico son normalmente cerrados.El contador C0 contará las veces que el térmico dispara mientras funcione el motor.Si se acciona el térmico con el motor parado, no ha de contar.Con el piloto de señalización H3, se tendrán las siguientes indicaciones:Motor parado sin avería............................. Piloto encendido fijo.Funcionamiento normal del motor.............Piloto intermitente con frecuencia 0.5’’ (SM0.5).Motor parado por disparo del térmico....... Piloto intermitente con frecuencia 0,1 (T34).Con los temporizadores T33 y T34 se ha de programar el generador de impulsos de 0,1’’.



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NETWORK 1LDN I0.2A Q0.2LD I0.7CTU C0,+0


NETWORK 3LD T34TON T33,+10

NETWORK 4LD I0.2A I0.3LD I0.4O Q0.2ALD= Q0.2

NETWORK 5LD I0.2AN Q0.2LD Q0.2A SM0.5OLDLDN I0.2A T34OLD= Q0.3


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EJEMPLO 44: CONTROL DEL TIEMPO DE FUNCIONAMIENTO DE UNMOTOR


En la subrutina 2 se programa el siguiente circuito:Es la continuación del ejercicio anterior, mediante tres contadores se controla el tiempo defuncionamiento del motor.El contador C1 contará los segundos.El contador C2 contará los minutos.El contador C3 contará las horas.



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NETWORK 1LD Q0.2A SM0.5LD C1O I0.7CTU C1,+60

NETWORK 2LD C1LD C2O I0.7CTU C2,+60

NETWORK 3LD C2LD I0.7CTU C3,+0


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CAPÍTULO 12. CIRCUITOS BÁSICOS

EJEMPLO 45: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE UN PULSADOR


Se realiza el programa en la subrutina 0.Al accionar el pulsador de marcha, el cilindro A avanza, al dejar el pulsador, el cilindroretrocede.Una vez comprobado el circuito se realiza el programa para el cilindro C.Respecto al cilindro C cabe comentar que se utiliza el detector Elev_0 en el programa paraque no le llegue tensión permanentemente al electroimán ELEV_0, una vez que el cilindroha bajado, ya que al excitar ELEV_0, se abre el contacto gobernado por Elev_0.




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NETWORK 3LDN I0.0AN I1.4= Q3.5


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EJEMPLO 46: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE IMPULSO DEUN PULSADOR


Se realiza el programa en la subrutina 1.Al accionar el pulsador de marcha y con sólo un impulso, el cilindro B avanza, cuando estetotalmente avanzado retrocederá y esperara otro impulso para repetir la maniobra.Una vez comprobado el circuito se realiza el programa para el cilindro D.En este programa, si aguantamos el pulsador de marcha M, cuando el cilindro ha avanzado,se conecta también la orden de retroceder.Si se hace se puede comprobar como se comporta una electroválvula monoestable ybiestable cuando se da a la vez la orden de avanzar y de retroceder.El cilindro gobernado por la electroválvula monoestable, al dejar el pulsador de marcha Maccionado , avanzará y retrocederá continuamente, mientras el cilindro gobernado por laelectroválvula biestable se queda trabado en la posición de avanzado, en nuestro caso en laposición de dejar pieza.A una biestable si se le excita a la vez los dos electroimanes manda la posición en la cualestaba previamente.



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EJEMPLO 47: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE UN PULSADOR


Se realiza el programa en la subrutina 2.Al accionar el pulsador de marcha, el cilindro B avanza, cuando este totalmente avanzadoy no este accionado el pulsador, retrocederá.Si cuando llegue delante, todavía se mantiene el pulsador de marcha accionado, el cilindropermanecerá en la posición avanzada.Una vez comprobado el circuito se realiza el programa para el cilindro D.Al accionar el marcha M el cilindro B avanza y el D se coloca en posición de dejar pieza,una vez que el pulsador lo desaccionamos el B retrocede y el D se coloca en posición decoger pieza.Si se realiza la operación de accionar y desaccionar el pulsador de forma que no transcurratiempo entre las dos posiciones del pulsador, la secuencia de los cilindros descritaanteriormente se realizara de forma continuada, es decir B avanza, D se coloca en posiciónde dejar pieza y seguidamente B retrocede, D se coloca en posición de coger pieza.



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NETWORK 2LD I0.7AN I0.0R Q3.3,1


NETWORK 4LD I0.6AN I0.0= Q3.1


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EJEMPLO 48: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE SELECTOR I


Se realiza el programa en la subrutina 3.Al accionar el selector, el cilindro A ira avanzando y retrocediendo en todo su recorrido.Al poner el selector a cero el cilindro retrocederá definitivamente.Si en el momento de dejar el selector el cilindro estaba avanzando, primero acabará elmovimiento y después retrocederá.Una vez comprobado el circuito se realiza el programa para el cilindro D.




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NETWORK 1LD I0.1A I0.3S Q3.0,1


NETWORK 3LD I0.1A I0.5= Q3.2



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EJEMPLO 49: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTE SELECTOR II


Se realiza el programa en la subrutina 4.Al accionar el selector, el cilindro A ira avanzando y retrocediendo en todo su recorrido.Al poner el selector a cero el cilindro retrocederá definitivamente.Si en el momento de dejar el selector el cilindro estaba avanzando, dejara de hacerlo yretrocederá.Una vez comprobado el circuito se realiza el programa para el cilindro D.Respecto al cilindro A cabe comentar que se utiliza el detector Alim_0 en la rama enparalelo del programa correspondiente al cilindro en cuestión, con la finalidad de que no lellegue tensión de forma continuada al electroimán ALIM_1, una vez que el cilindro haretrocedido, ya que al excitar ALIM_1, se abre el contacto gobernado por Alim_0.Esta opción en el cilindro monoestable A se podría prescindir de tenerla en cuenta, porqueestaría activado el RESET.En cambio en el cilindro biestable D hay que realizarla porque no se tiene el RESET, y deesta forma se previene la llegada permanente de tensión al electroimán BRAZ_0, una vezque el cilindro esta en la posición de coger pieza, ya que al excitar BRAZ_0, se abre elcontacto gobernado por Braz_0 de la rama en paralelo del programa correspondiente almencionado cilindro.



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NETWORK 1LD I0.1A I0.3S Q3.0,1

NETWORK 2LD I0.2LDN I0.1AN I0.3OLDR Q3.0,1


NETWORK 4LD I0.6LDN I0.1AN I0.5OLD= Q3.1


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EJEMPLO 50: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTETEMPORIZADOR I


Se realiza el programa en la subrutina 5.Al accionar el pulsador de marcha mediante un impulso, el cilindro B avanza, cuandollegue a la posición final espera 5 segundos y después retrocede.Una vez comprobado el circuito realizar el programa para el cilindro C.En el caso que el pulsador de marcha M se deje accionado, al cabo de los 5 segundos noretrocede el cilindro, ya que realiza un RESET por un instante, pero como el pulsador demarcha M permanece accionado, el cilindro B sigue avanzado y el C subido.Hasta que no se desaccione el pulsador M no retrocederá el cilindro B y no bajará el C.Los temporizadores han de ser distintos porque sino es como si se programase una salidados veces.Si por ejemplo se diese el caso de que no quedasen más temporizadores, hay que mirar quelos dos que sean iguales no funcionen al mismo tiempo.



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NETWORK 3LD T41R Q3.3,1





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EJEMPLO 51: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTETEMPORIZADOR II


Se realiza el programa en la subrutina 6.Al accionar el pulsador de marcha, el cilindro B avanza, cuando llegue a la posición finalesperara 5 segundos y luego el pulsador no ha de estar accionado para que el cilindroretroceda.Una vez comprobado el circuito realizar el programa para el cilindro C.Es un caso exactamente igual que el anterior pero con la salvedad de que cuando elpulsador de marcha M, se queda accionado permanentemente no se realiza el RESET, ypor tanto los cilindros se quedaran avanzado y arriba respectivamente.



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NETWORK 3LD T41AN I0.0R Q3.3,1



NETWORK 6LD T42AN I0.0= Q3.5


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EJEMPLO 52: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS MEDIANTETEMPORIZADOR III


Se realiza el programa en la subrutina 7.Al accionar el pulsador de marcha mediante un impulso, avanzará el cilindro A, cuandoeste totalmente avanzado lo hará el B y cuando este delante, subirá el C.Cuando el C se encuentre centrado, esperará 5 segundos y después retrocederán los tres ala vez.



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NETWORK 5LD T43R Q3.0,1R Q3.3,1= Q3.5


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EJEMPLO 53: MANIOBRAS SECUENCIALES I


Se realiza el programa en la subrutina 8.Al accionar el pulsador de marcha se realizará la siguiente secuencia: A1, D1,A0,D0.A1: Cilindro A avanza.D1: Cilindro D deja pieza.A0: Cilindro A retrocede.D0: Cilindro D coge pieza.



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EJEMPLO 54: MANIOBRAS SECUENCIALES II


Se realiza el programa en la subrutina 9.Al accionar el pulsador de marcha se realizará la siguiente secuencia: B1,C1,C0,B0.(El cilindro B avanza, C avanza,C retrocede, B retrocede.)En esta secuencia nos encontramos en que coinciden dos estados el 2- y el 4- (cuando elcilindro B esta avanzado y el C bajado), estos estados hacen referencia a dos maniobrasdistintas, que se identifican con:

2-El estado en que el cilindro B ha avanzado y el C esta en reposo, es decir bajado antes de subir.4-El estado en que el cilindro B esta avanzado antes de retroceder y el C ha bajado después de subir.

1- B1: Expu_0, Elev_0; Antes de avanzar B, están retrasados tanto el B como el C.2- C1: Expu_1, Elev_0; Antes de subir C, B avanzado y C bajado.3- C0: Expu_1, Elev_1; Antes de bajar C, B avanzado y C subido.4- B0: Expu_1, Elev_0; Antes de retroceder B, B avanzado y C bajado.

Para que la secuencia se complete correctamente se utiliza en el programa una marca.Al hacer el SET de una marca, también se ha de desconectar mediante un RESET, cuandola maniobra ha finalizado.


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NETWORK 2LD I0.7AN M2.0= Q3.4


NETWORK 4LD I1.4A M2.0R Q3.3,1

NETWORK 5LD I1.6S M2.0,1

NETWORK 6LD I1.0R M2.0,1


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EJEMPLO 55: MANIOBRAS SECUENCIALES III


Se realiza el programa en la subrutina 10.Al accionar el pulsador de marcha se realizará la siguiente secuencia:A1,B1,C1,D1,D0,C0,B0,A0.(El cilindro A avanza, B avanza, C avanza, D en posición de coger pieza, D en posición decoger pieza, C baja, B retrocede, A retrocede).En esta secuencia nos encontramos en que coinciden los siguientes estados el 2- con el 8-,el 3- con el 7- y el 4- con el 6-, estos estados hacen referencia a maniobras distintas.A continuación se indica como están posicionados los cilindros antes de ejecutar cada unade las maniobras que componen la secuencia.

Estado 1- Antes de avanzar el cilindro A: el A esta retrocedido, el B esta retrocedido, el Cbajado y el D en posición de coger pieza.Estado 2- Antes de avanzar B: A avanzado, B retrocedido, C bajado y D en posición decoger pieza.Estado 3- Antes de subir C: A avanzado, B avanzado, C bajado y D en posición de cogerpieza.Estado 4- Antes de que D se ubique en posición de dejar pieza: A avanzado, B avanzado,C avanzado, y D en posición de coger pieza.Estado 5- Antes de que D se ubique en posición de coger pieza: A avanzado, B avanzado,C avanzado y D en posición de dejar pieza.Estado 6- Antes de bajar C: A avanzado, B avanzado, C avanzado y D en posición decoger pieza.Estado 7- Antes de retroceder B: A avanzado, B avanzado, C bajado y D en posición decoger pieza.Estado 8- Antes de retroceder A: A avanzado, B retrocedido, C bajado y D en posición decoger pieza.

1- A1: Alim_0, Expu_0, Elev_0, Braz_02- B1: Alim_1, Expu_0, Elev_0, Braz_03- C1: Alim_1, Expu_1, Elev_0, Braz_04- D0: Alim_1, Expu_1, Elev_1, Braz_05- D1: Alim_1, Expu_1, Elev_1, Braz_16- C0: Alim_1, Expu_1, Elev_1, Braz_07- B0: Alim_1, Expu_1, Elev_0, Braz_08- A0: Alim_1, Expu_0, Elev_0, Braz_0

Para que la secuencia se complete correctamente se utiliza en el programa una marca.Al hacer el SET de una marca, también se ha de desconectar mediante un RESET, cuandola maniobra ha finalizado.


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NETWORK 2LD I0.2AN M2.1S Q3.3,1



NETWORK 5LD I0.6= Q3.1S M2.1,1

NETWORK 6LD I0.5A M2.1= Q3.5



NETWORK 9LD I0.3R M2.1,1


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EJEMPLO 56: MANIOBRAS SECUENCIALES IV


Se realiza el programa en la subrutina 11.Al accionar el pulsador de marcha se realizará la siguiente secuencia:A1 y B1C1 (Hasta la posición intermedia, centrada).A0 y C0B0




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NETWORK 1LD I0.0S Q3.0,1S Q3.3,1


NETWORK 3LD I1.5R Q3.0,1= Q3.5

NETWORK 4LD I0.3A I1.4A I0.7R Q3.3,1


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CAPÍTULO 13. AUTOMATIZACIÓN MEDIANTE EL METODOGRAFCET

EJEMPLO 57: SECUENCIA NORMAL


Se realiza el programa en la subrutina 1.Al accionar el pulsador de marcha se realizará la siguiente secuencia:A+ y D+B+ y C+ (Hasta la posición intermedia, centrada).A- y D-B- y C-

57.2. GRAFCET


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NETWORK 1LD M0.0A I0.0A I0.3A I1.0A I1.4A I0.5S M0.1,1R M0.0,1

NETWORK 2LD M0.1A I0.2A I0.6S M0.2,1R M0.1,1




NETWORK 6 //SALIDASLD M0.1S Q3.0,1

NETWORK 7LD M0.3R Q3.0,1


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NETWORK 8LD M0.2S Q3.3,1







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EJEMPLO 58: BUCLE


Se realiza el programa en la subrutina 2.Al accionar el pulsador de marcha se realizará la siguiente secuencia:A+ y D+B+ y C+A- y D-B- y C-Dicha secuencia se efectuara cinco veces, el control de la secuencia se controlará medianteun contador.Al llegar a cinco el contador, se realiza el SET de la etapa M0.0, es decir se activa la etapaM0.0 y se realiza el RESET del contador, es decir se pone a cero, estando preparado paraun nuevo proceso de contaje de la secuencia programada.

58.2. GRAFCET


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NETWORK 5 //RAMA ALD M0.4A I1.0A I1.4AN C1S M0.1,1R M0.4,1

NETWORK 6 //RAMA BLD M0.4A I1.0A I1.4A C1S M0.0,1R M0.4,1


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NETWORK 7LD M0.4LD M0.0CTU C1,+5

NETWORK 8 //SALIDASLD M0.1S Q3.0,1









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EJEMPLO 59: SELECCIÓN DE SECUENCIA


Se realiza el programa en la subrutina 3.Al accionar el pulsador de marcha se realizará la siguiente secuencia:A+ y D+B+ y C+ (Hasta la posición intermedia, centrada).A-, D- y C- ( En este punto estamos en la etapa 3).

A partir de la etapa 3 nos encontramos con dos secuencias entre las cuales se puedeescoger en función de las transiciones.

Si estamos en la etapa 3 y a- , d- y c- son ciertas, iremos por la secuencia de laizquierda si S esta desactivado, abierto y se ira por la secuencia de la derecha si S estacerrado, activado.

Las dos secuencias confluyen en la etapa 6.

59.2. GRAFCET


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NETWORK 4 //SECUENCIA ALD M0.3A I0.3A I0.5A I1.4A I0.1S M0.4,1R M0.3,1

NETWORK 5LD M0.4A I0.2S M0.5,1R M0.4,1



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NETWORK 7 //SECUENCIA BLD M0.3A I0.3A I0.5A I1.4AN I0.1S M1.4,1R M0.3,1



NETWORK 10 //CONTINUACIÓNLD M0.6A I1.0S M0.0,1R M0.6,1

NETWORK 11 //SALIDASLD M0.1O M0.4S Q3.0,1

NETWORK 12LD M0.3O M0.5R Q3.0,1




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NETWORK 15LD M0.2O M1.4= Q3.4

NETWORK 16LD M0.3O M1.5= Q3.5



Desarrollo de material docente de la asignatura de Sistemas Automáticos Prácticas de programación

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EJEMPLO 60: SECUENCIAS SIMULTÁNEAS


Se realiza el programa en la subrutina 4, programando el circuito de las salidas en lasubrutina 0.A partir de la etapa 2 hay dos secuencias que se ejecutan simultáneamente.El inicio de las secuencias simultáneas se indica mediante una línea horizontal doble,después de la transición correspondiente.El final de las secuencias simultáneas se indica con otra línea horizontal doble antes de latransición correspondiente.Esta transición sólo es valida cuando todas las etapas inmediatamente anteriores estánactivas.

En nuestro caso al franquear la transición b+, se activaran las etapas 3 y 3B y las dossecuencias funcionaran simultáneamente. La transición a+ b+ c- d- sólo será valida cuandoestén activas las etapas 5 y 4B.

60.2. GRAFCET


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NETWORK 3LD M0.2A I0.7S M0.3,1S M1.3,1R M0.2,1

NETWORK 4 //SECUENCIA ALD M0.3A I0.3S M0.4,1R M0.3,1


NETWORK 6 //SECUENCIA BLD M1.3A I1.6S M1.4,1R M1.3,1


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NETWORK 7 //CONTINUACIÓNLD M0.5A M1.4A I0.2A I0.7A I1.4A I0.5S M0.6,1R M0.5,1R M1.4,1



NETWORK 10LD SM0.0CALL SBR_0


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NETWORK 1 //CONEXIÓN SALIDAS (SBR_0)LD M0.1O M0.5S Q3.0,1


NETWORK 3LD M0.2O M0.5S Q3.3,1







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EJEMPLO 61: FUNCIONAMIENTO ETAPA A ETAPA SIN SELECTOR


Se realiza el programa en la subrutina 5, programando el circuito de las salidas en lasubrutina 0.

Respecto al ejercicio anterior, la diferencia estriba en que cada vez que se efectúe unimpulso mediante el pulsador de marcha, la maqueta realiza una única etapa y se tendráque ir efectuando impulsos para ir pasando de etapa en etapa hasta completar el proceso.Se visualiza el proceso de la maqueta paso a paso, etapa por etapa.En la última transición no se utiliza el pulsador de marcha M, porque si se pusiese severificarían las condiciones de la etapa 0 y el proceso no se detendría en la etapa 0, sinoque pasaría automáticamente a la etapa 1,saltándose la etapa 0, con la consecuencia de quela maqueta no se podría dejar en la etapa inicial.

61.2. GRAFCET


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NETWORK 2LD M0.1A I0.2A I0.6A I0.0S M0.2,1R M0.1,1

NETWORK 3LD M0.2A I0.7A I0.0S M0.3,1S M1.3,1R M0.2,1

NETWORK 4 //SECUENCIA ALD M0.3A I0.3A I0.0S M0.4,1R M0.3,1


NETWORK 6 //SECUENCIA BLD M1.3A I1.6A I0.0S M1.4,1R M1.3,1


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NETWORK 7 //CONTINUACIÓNLD M0.5A M1.4A I0.2A I0.7A I1.4A I0.5A I0.0S M0.6,1R M0.5,1R M1.4,1





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EJEMPLO 62: FUNCIONAMIENTO ETAPA A ETAPA O CICLO NORMAL



Ahora se pondrá en paralelo con los pulsadores de marcha un selector .Si el selector esta cerrado, activado se tendrá un proceso continuo y cuando el selector estadesactivado, abierto se tendrá un proceso paso a paso, habrá que ir efectuando impulsospara ir pasando de etapa en etapa hasta completar el proceso. Exactamente igual que elcaso anterior.Por defecto se realiza el proceso continuo.

62.2. GRAFCET


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NETWORK 2LD M0.1A I0.2A I0.6LD I0.0ON I0.1ALDS M0.2,1R M0.1,1

NETWORK 3LD M0.2A I0.7LD I0.0ON I0.1ALDS M0.3,1S M1.3,1R M0.2,1

NETWORK 4 //SECUENCIA ALD M0.3A I0.3LD I0.0ON I0.1ALDS M0.4,1R M0.3,1

NETWORK 5LD M0.4A I1.0LD I0.0ON I0.1ALDS M0.5,1R M0.4,1


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NETWORK 6 //SECUENCIA BLD M1.3A I1.6LD I0.0ON I0.1ALDS M1.4,1R M1.3,1

NETWORK 7 //CONTINUACIÓNLD M0.5A M1.4A I0.2A I0.7A I1.4A I0.5LD I0.0ON I0.1ALDS M0.6,1R M0.5,1R M1.4,1

NETWORK 8LD M0.6A I0.3LD I0.0ON I0.1ALDS M0.7,1R M0.6,1




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EJEMPLO 63: SELECCIÓN FUNCIONAMIENTO CICLO ÚNICO O CONTINUO



Una vez completada la etapa 7, cuando el proceso o ciclo ha concluido, se puede escogerentre que se vaya repitiendo la secuencia o ciclo de la maqueta de forma sucesiva, con locual se tendría un proceso continuo, o en que el ciclo se de por finalizado y si se desearepetir el proceso habría que accionar de nuevo el pulsador de marcha M.Si el selector esta cerrado, activado se tendrá el proceso único y cuando el selector estadesactivado, abierto se tendrá el proceso continuo.Por defecto se realizará el proceso único.

63.2. GRAFCET


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NETWORK 6 //SECUENCIA BLD M1.3A I1.6S M1.4,1R M1.3,1


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NETWORK 9 //CICLO CONTINUOLD M0.7A I1.0A I0.1S M0.1,1R M0.7,1

NETWORK 10 //CICLO ÚNICOLD M0.7A I1.0AN I0.1S M0.0,1R M0.7,1



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EJEMPLO 64: PARO DE EMERGENCIA EN LA POSICIÓN INICIAL


Se realiza el programa en la subrutina 8.

Si E = 0 Funciona SBR7 Ciclo único o ciclo continuo

Si E = 1 Cargamos el valor 256 en MW0 y el valor 34 en QB3.

Si el paro de emergencia E esta en reposo funcionará la subrutina 7 (Ejem.63) conselección de ciclo único o ciclo continuo, y si se acciona el paro de emergencia dejará defuncionar la SBR7 y la maqueta irá directamente a la etapa 0, es decir se ha de poner un 1en la etapa inicial M0.0 y todos los cilindros han de retroceder.

MB 0: Byte 0. MB 1: Byte 1.

Un byte se compone de 8 bits, cada bit posee un valor o peso dentro del byte.El valor de cada bit dentro de un byte es:

Nº de Bit Valor o peso del Bit1 20 = 12 21 = 23 22 = 44 23 = 85 24 = 166 25 = 327 26 = 648 27 = 128


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En el sistema de númeración binario solamente se utilizan dos símbolos (0,1);normalmente se le denomina sistema de númeración en base 2 o binario natural. A cadadígito binario se denomina bit.En este sistema de númeración, los pesos son 1,2,4,8,16,32, etc. (que son las potencias0,1,2,3,4,5, etc., de 2).

El autómata puede trabajar con 16 bits, estos 16 bits están repartidos en dos bytes (MB 0 yMB 1), 8 bits en cada byte. Los dos bytes forman una palabra (MW 0) compuesta por 16bits.

MW 0: Word 0 (Palabra).

Cada bit de la palabra MW 0 se identifica con una determinada etapa, las etapas que seutilizan en la SBR7 son todas las del byte MB 0 y la M1.3 y M1.4 del byte MB 1.

Al Byte MB 0 se le asignan las etapas que van des de la M0.0 hasta la M0.7.Al Byte MB 1 se le asignan las etapas que van des de la M1.0 hasta la M1.7.

En un principio se ha hecho referencia al peso de los bits dentro de un byte (Ver tabla hojaanterior), ahora el peso de los bits dentro de una palabra se obtiene de igual forma, en elgráfico de la hoja anterior se puede observar el peso mediante potencias de 2 quecorresponde a cada bit dentro de la palabra MW 0.

Para que la maqueta vaya directamente a la etapa inicial M0.0 activamos dicha etapa,poniendo un 1 en el bit correspondiente a la etapa M0.0.También se pone un cero en cada uno de los bits restantes que forman la palabra MW 0,para que ninguna etapa que no sea la M0.0 permanezca activada.

El bit activado le corresponde un valor o peso de 28 = 256

Como es el único bit activado de la palabra MW 0, la palabra posee un valor de:MW 0 = 256.(Ver gráfico hoja anterior).


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Respecto a las salidas, es decir a la posición de los cilindros, estos han de retroceder.Para realizar dicha operación se utilizará el byte QB 3.

Como ya se expuso en la tabla de símbolos:Q3.0 ? ALIM_1 (A+, A-)Q3.1 ? BRAZ_0 (D-)Q3.2 ? BRAZ_1 (D+)Q3.3 ? EXPU_1 (B+, B-)Q3.4 ? ELEV_1 (C+)Q3.5 ? ELEV_0 (C-)

Al byte QB 3 se le asignan las salidas que van des de la Q3.0 hasta la Q3.7.

Cada bit del byte QB 3 se identifica con una determinada salida, las salidas Q3.6 y Q3.7 noson necesarias para nuestro caso, no las utilizamos

Para que los cilindros monoestables retrocedan (se desactiven), se pondrá un cero en losbits correspondientes ha dichas salidas; que son la Q3.0 y la Q3.3. (Cilindros A y B,respectivamente).

Para que el cilindro biestable D retroceda (se desactive), se pondrá un cero en el bit quecorresponde a la posición de avanzado del cilindro D, desactivando el avance del cilindro,salida Q3.2.

De igual forma se procederá con el cilindro C, se pondrá un cero en el bit correspondientea la posición de avanzado del cilindro C, salida Q3.4.

Y un 1 en el bit correspondiente a la posición de retroceso de los cilindros referenciados, Dy C, activando el retroceso de los cilindros, salidas Q3.1 y Q3.5.

Los bits activados del byte QB 3 le corresponden un valor o peso de:

Bit de la salida Q3.1: 21 = 2Bit de la salida Q3.5: 25 = 32

Valor del byte QB 3: 2 + 32 = 34; QB 3 = 34


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NETWORK 2LDN I1.7CALL SBR_7

NETWORK 3LD SM0.0JMP 1

NETWORK 4LBL 0

NETWORK 5LD SM0.0MOVW +256, MW0

NETWORK 6LD SM0.0MOVB 34, QB3

NETWORK 7LBL 1


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EJEMPLO 65: PARO DE EMERGENCIA EN UNA POSICIÓN DETERMINADA



Si E = 0 Funciona SBR7 (Ejem. 63). Ciclo único o ciclo continuo

Si E = 1 Funciona SBR10 Conectamos las etapas 5 y 4B (M0.5 y M1.4) y las salidas A+, B+, C-, D-

Si el paro de emergencia E esta en reposo funcionará la subrutina 7 con selección de cicloúnico o ciclo continuo, y si se acciona el paro de emergencia dejará de funcionar la SBR7 yfuncionara la SBR10.

En el ejemplo anterior hemos trabajado mediante Word (palabra), en este ejemplo setrabajara mediante el byte MB 0 y el MB 1.

Bit correspondiente a la etapa M0.5 del byte MB 0: 25 = 32El byte MB 0 posee un valor de MB 0 = 32.

Bit correspondiente a la etapa M1.4 del byte MB 1: 24 = 16El byte MB 1 posee un valor de MB 1 = 16.


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Respecto a las salidas, es decir a la posición de los cilindros, estos han de quedar de laforma siguiente : A+, B+, C-, D-.Para realizar dicha operación se utilizará el byte QB 3.

Se tiene que:Q3.0 ? ALIM_1 (A+, A-)Q3.1 ? BRAZ_0 (D-)Q3.2 ? BRAZ_1 (D+)Q3.3 ? EXPU_1 (B+, B-)Q3.4 ? ELEV_1 (C+)Q3.5 ? ELEV_0 (C-)

Para que los cilindros monoestables A y B avancen (se activen) se pone un 1 en los bitscorrespondientes ha dichas salidas; que son la Q3.0 y la Q3.3. (Cilindros A y B,respectivamente).

Respecto al cilindro biestable D y el cilindro C se mantiene lo indicado en el ejemploanterior.

Los bits activados del byte QB 3 poseen un valor de:

Bit de la salida Q3.0: 20 = 1Bit de la salida Q3.1: 21 = 2Bit de la salida Q3.3: 23 = 8Bit de la salida Q3.5: 25 = 32

Valor del byte QB 3: 1 + 2 + 8 + 32 = 43; QB 3 = 43


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65.2. DIAGRAMA DE CONTACTOS DE SBR9

65.3. LISTADO DE INSTRUCCIONES DE SBR9

NETWORK 1LDN I1.7CALL SBR_7

NETWORK 2LD I1.7CALL SBR_10


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65.5. LISTADO DE INSTRUCCIONES SBR10

NETWORK 1LD SM0.0MOVB 32, MB0MOVB 16, MB1

NETWORK 2LD SM0.0MOVB 43, QB3


182

EJEMPLO 66: PARO DE EMERGENCIA EN LA ETAPA ACTUAL


Se realiza el programa en la subrutina 11, programando el circuito de las salidas en lasubrutina 0.Es idéntico que el ejemplo 60, (SBR4), pero añadiendo el paro de emergencia en todas lastransiciones.

También se puede realizar de otra forma más fácil, que a continuación se detalla:

En la subrutina 12 se programara el mismo circuito de la forma siguiente:Si no accionamos E, mediante un contacto negado, se ejecutara la SBR4 (Ejem. 60) y elcircuito funcionara con normalidad, al accionar el pulsador de emergencia, no se ejecutarala SBR4 y por lo tanto el autómata no ejecutara ninguna instrucción y la maquetapermanecerá en reposo, es decir la maqueta se quedara parada en la etapa en la cual seacciona el pulsador de emergencia E. Al dejar E se volverá a ejecutar SBR4 y el procesocontinuara donde se había quedado.

66.2. GRAFCET


183



184


185


186

66.4. LISTADO DE INSTRUCCIONES DE SBR11

NETWORK 1LD M0.0A I0.0A I0.3A I1.0A I1.4A I0.5AN I1.7S M0.1,1R M0.0,1

NETWORK 2LD M0.1A I0.2A I0.6AN I1.7S M0.2,1R M0.1,1

NETWORK 3LD M0.2A I0.7AN I1.7S M0.3,1S M1.3,1R M0.2,1

NETWORK 4 //SECUENCIA ALD M0.3A I0.3AN I1.7S M0.4,1R M0.3,1

NETWORK 5LD M0.4A I1.0AN I1.7S M0.5,1R M0.4,1

NETWORK 6 //SECUENCIA BLD M1.3A I1.6AN I1.7S M1.4,1R M1.3,1


187

NETWORK 7 //CONTINUACIÓNLD M0.5A M1.4A I0.2A I0.7A I1.4A I0.5AN I1.7S M0.6,1R M0.5,1R M1.4,1





188










189

66.5. DIAGRAMA DE CONTACTOS DE LA SBR12

66.6. LISTADO DE INSTRUCCIONES DE LA SBR12

NETWORK 1

LDN I1.7CALL SBR4


190

EJEMPLO 67: PARO DE EMERGENCIA HASTA UNA ETAPA DETERMINADA



La maqueta seguirá con el proceso hasta llegar a las etapas en las cuales deseamos que sedetenga que son la 4 y la 3B, el paro de emergencia se activará mediante el pulsador deemergencia E.

67.2. GRAFCET


191



192


193


194







NETWORK 6 //SECUENCIA BLD M1.3A I1.6AN I1.7S M1.4,1R M1.3,1


195






196










197

EJEMPLO 68: APLICACIONES GRAFCET I

68.1. GRAFCET



198



199


200


201


202


203


204


205


206




NETWORK 3LD M0.2A I0.0A I0.3A I1.6A I0.6S M0.3,1S M1.3,1R M0.2,1

NETWORK 4 //SECUENCIA ALD M0.3A I0.0A I0.2S M0.4,1R M0.3,1



207


NETWORK 7 //SECUENCIA BLD M1.3A I0.0A I1.0A I0.5S M1.4,1R M1.3,1


NETWORK 9 //SECUENCIA B1LD M1.5A I0.0A I1.0A I0.6AN C2S M1.3,1R M1.5,1

NETWORK 10 //SECUENCIA B2LD M1.5A I0.0A I1.0A I1.6A C2S M1.6,1R M1.5,1

NETWORK 11LD M1.5LD M0.2CTU C2, +5


208

NETWORK 12 //CONTINUACIÓN SECUENCIAS A Y BLD M0.6A M1.6A I0.0A I0.2A I0.7A 1.6A I0.5S M0.7,1R M0.6,1R M1.6,1


NETWORK 14 //SECUENCIA CLD M2.0A I0.0A I0.2A I1.6A I0.1S M2.1,1R M2.0,1




209


NETWORK 18 //SECUENCIA DLD M2.0A I0.0A I0.2A I1.6AN I0.1S M3.1,1R M2.0,1




NETWORK 22 //CONTINUACIÓN SECUENCIAS C Y DLD M2.4A I0.0A I0.2A I1.0A I1.4S M2.5,1R M2.4,1


210


NETWORK 24 //CONEXIÓN SALIDASLD M0.1O M0.3O M0.6O M2.0O M2.2O M2.4S Q3.0,1

NETWORK 25LD M0.2O M0.5O M0.7O M2.1O M2.3O M2.5O M3.2R Q3.0,1

NETWORK 26LD M0.1O M1.4O M1.6O M2.1O M3.1O M3.3S Q3.3,1

NETWORK 27LD M0.7O M1.3O M1.5O M2.4O M3.2R Q3.3,1


211

NETWORK 28LD M0.2O M0.6O M2.0O M3.3= Q3.4





212

EJEMPLO 69: APLICACIONES GRAFCET II


Se programa la estructura de funcionamiento en la SBR15 de forma que:

En el caso de llamar simultáneamente varias subrutinas el orden de preferencia será:

1ª.- SBR172ª.- SBR16

Si desde de la SBR15 no se llama a ninguna subrutina, la maqueta permanecerá parada enla última posición.

En las subrutinas 16,17 y introduciremos los siguientes programas:

SBR16Llamaremos a la subrutina 16 con la entrada I2.0.En esta subrutina copiaremos la SBR12 del ejemplo 66 y añadiremos las modificacionessiguientes:Anulamos el modo de funcionamiento etapa a etapa.Con la entrada I0.1 haremos la selección de funcionamiento en ciclo único o ciclocontinuo.Con la entrada I1.7 haremos una parada hasta la etapa 11 y 11D.

SBR17Llamaremos a la subrutina 17 con la entrada I2.1.En esta subrutina haremos el circuito para forzar la maqueta en la etapa 7 del grafcet ,(A- B- C- D+).


213

69.2. DIAGRAMA DE CONTACTOS DE LA SBR15


214

69.3. LISTADO DE INSTRUCCIONES DE LA SBR 15



NETWORK 3 // Si desde la SBR_15 no se llama a ningunaLD SM0.0 subrutina, la maqueta permanece parada en laJMP 2 última posición.

NETWORK 4LBL 0

NETWORK 5 // Selección ciclo único/continuo y paro deLD SM0.0 emergencia hasta etapa 11 y 11D.CALL SBR_16


NETWORK 7LBL 1

NETWORK 8 // Paro de emergencia forzado en la etapa 7.LD SM0.0CALL SBR_17


NETWORK 10LBL 2


215

69.4. DIAGRAMA DE CONTACTOS DE LA SBR 16


NETWORK 1LD SM0.0R M0.0, 32S M0.7, 1

NETWORK 2LD SM0.0MOVB 38,QB2


216

69.6. GRAFCET DE LA SBR 17


217

69.7. DIAGRAMA DE CONTACTOS DE LA SBR 17


218


219


220


221


222


223


224


225




NETWORK 3LD M0.2A I0.3A I1.6A I0.6S M0.3,1S M1.3,1R M0.2,1




226


NETWORK 7 //SECUENCIA BLD M1.3A I1.0A I0.5S M1.4,1R M1.3,1


NETWORK 9 //SECUENCIA B1LD M1.5A I1.0A I0.6AN C2S M1.3,1R M1.5,1

NETWORK 10 //SECUENCIA B2LD M1.5A I1.0A I1.6A C2S M1.6,1R M1.5,1

NETWORK 11LD M1.5LD M0.2CTU C2, +5


227

NETWORK 12 //CONTINUACIÓN SECUENCIAS A Y B

LD M0.6A M1.6A I0.2A I0.7A 1.6A I0.5S M0.7,1R M0.6,1R M1.6,1

NETWORK 13LD M0.7A I0.3A I1.0A I1.4A I0.6S M2.0,1R M0.7,1

NETWORK 14 //SECUENCIA CLD M2.0A I0.2A I1.6A I0.1S M2.1,1R M2.0,1




228


NETWORK 18 //SECUENCIA DLD M2.0A I0.2A I1.6AN I0.1S M3.1,1R M2.0,1




NETWORK 22 //CONTINUACIÓN SECUENCIAS C Y DLD M2.4A I0.2A I1.0A I1.4S M2.5,1R M2.4,1


229

NETWORK 23 //CICLO CONTINUOLD M2.5A I0.3A I0.5A I0.1S M0.0,1R M2.5,1

NETWORK 24 //CICLO ÚNICOLD M2.5A I0.3A I0.5AN I0.1S M0.0,1R M2.5,1

NETWORK 25 //CONEXIÓN SALIDASLD M0.1O M0.3O M0.6O M2.0O M2.2O M2.4S Q3.0,1

NETWORK 26LD M0.2O M0.5O M0.7O M2.1O M2.3O M2.5O M3.2R Q3.0,1

NETWORK 27LD M0.1O M1.4O M1.6O M2.1O M3.1O M3.3S Q3.3,1


230

NETWORK 28LD M0.7O M1.3O M1.5O M2.4O M3.2R Q3.3,1





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