Programación de PLCs bajo IEC-61131 y las directrices GEMMA
description
Transcript of Programación de PLCs bajo IEC-61131 y las directrices GEMMA
Programación de PLCs bajo IEC-61131 y las
directrices GEMMA
Fco Javier Molina Cantero
Dto. Tecnología Electrónica
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
LÍNEA DE LLENADO La figura muestra una máquina para el llenado de botellas. Los elementos que la
componen y su finalidad se describen a continuación
1. Para dosificar el líquido exacto se emplea un inyector con un cilindro neumático de simple efecto. Su posición por defecto es extendida (expulsión de líquido) y al presurizarlo se retrae y carga el inyector. Un final de carrera marcará el recorrido que debe realizar. Tenga en cuenta que la botella se llena en menos de 3 segundos.
2. Una cinta en movimiento continuo empuja las botellas hacia el inyector, no importa la acumulación de botellas. El control de esta cinta es externo, no corresponde al automatismo de la máquina).
3. La cinta C mueve la botella hasta que el detector de proximidad DP que se ala la correcta posición de la botella. Al terminar el llenado, C traslada la botella hacia otra cinta de transporte, cuyo control también es externo al automatismo
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
CuestionesAnalice, no programe, bajo la perspectiva
GEMMA los posibles estados del proceso descrito. Incluya un modo manual y la posibilidad de manipular los elementos mientras se realizan reparaciones. Diseñe además la consola de mando
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada
D - Proceso en defecto
F2 Marcha depreparación
A1 Parada en el Estado Inicial
F1Producción normal
AUTO • MARCHA
CIP
Cond. Inicio Producción CIP = NB
Llenar la pintura
hasta el Mínimo de producción
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada
D - Proceso en defecto
F2 Marcha depreparación
A1 Parada en el Estado Inicial
A4 Parada
A2 Paradasolicitada alfinal del ciclo
A3 Paradasolicitada enun estadodeterminado
F1Producción normal
AUTO • MARCHA
Parada
Parada FinCiclo
CFO
CFC
CIP
Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO = fin de un llenado
MARCHA
Hasta el final de la pintura
Al terminar una botella
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada
D - Proceso en defecto
F2 Marcha depreparación
A1 Parada en el Estado Inicial
A4 Parada
A2 Paradasolicitada alfinal del ciclo
A3 Paradasolicitada enun estadodeterminado
F1Producción normal
AUTO • MARCHA
Parada
Parada FinCiclo
CFO
CFC
CIP
D3 Producción con fallos
Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO= Fin de un llenado
CF
MARCHA
CFC
F3Marcha decierre
CFP
Fin pintura
?
No es F3 sino D3 un error ya que el llenado se controla con el automatismo. Sería correcto si se tratara de un depósito con carga manual
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada
D - Proceso en defecto
F2 Marcha depreparación
A1 Parada en el Estado Inicial
A4 Parada
A2 Paradasolicitada alfinal del ciclo
A3 Paradasolicitada enun estadodeterminado
F1Producción normal
AUTO • MARCHA
Parada
Parada FinCiclo
CFO
CFC
CIP
D3 Producción con fallos
Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO= Fin de un llenadoCond. De Fallo CF = /NB durante x ciclos
CF
MARCHA
CFC
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada
D - Proceso en defecto
F2 Marcha depreparación
A1 Parada en el Estado Inicial
A4 Parada
A2 Paradasolicitada alfinal del ciclo
A3 Paradasolicitada enun estadodeterminado
F1Producción normal
AUTO • MARCHA
Parada
Parada FinCiclo
CFO
CFC
CIP
D3 Producción con fallos
Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO= Fin de un llenadoCond. De Fallo CF = /NB durante x ciclosCond. Inicial CI = Cilindro despresurizado
CF
MARCHA
CFC
F4Marcha detest sinorden
MAN • RE
AUTO • RE
CI
A6 Inicialización
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada
D - Proceso en defecto
F2 Marcha depreparación
A1 Parada en el Estado Inicial
A4 Parada
A2 Paradasolicitada alfinal del ciclo
A3 Paradasolicitada enun estadodeterminado
F1Producción normal
AUTO • MARCHA
Parada
Parada FinCiclo
CFO
CFC
CIP
D3 Producción con fallos
Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO= Fin de un llenadoCond. De Fallo CF = /NB durante x ciclosCond. Inicial CI = Cilindro despresurizado
CF
MARCHA
CFC
F4Marcha detest sinorden
MAN • RE
AUTO • RE
CI
A6 Inicialización
F5Marcha detest consecuencia
Limpieza • RE
AUTO • RE
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada
D - Proceso en defecto
F2 Marcha depreparación
A1 Parada en el Estado Inicial
A4 Parada
A2 Paradasolicitada alfinal del ciclo
A3 Paradasolicitada enun estadodeterminado
F1Producción normal
AUTO • MARCHA
Parada
Parada FinCiclo
CFO
CFC
CIP
D3 Producción con fallos
Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO= Fin de un llenadoCond. De Fallo CF = /NB durante x ciclosCond. Inicial CI = Cilindro despresurizado
CF
MARCHA
CFC
F4Marcha detest sinorden
MAN • RE
AUTO • RE
CI
A6 Inicialización
F5Marcha detest consecuencia
Limpieza • RE
AUTO • RE
D1 Parada de Emergencia
MAN
CA
/CA
D2 Diagnóstico ytratamiento de fallos
A5 Preparación para la puestaen marcha tras un defecto
CE • AUTO
RE
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada
D - Proceso en defecto
F2 Marcha depreparación
A1 Parada en el Estado Inicial
A4 Parada
A2 Paradasolicitada alfinal del ciclo
A3 Paradasolicitada enun estadodeterminado
F1Producción normal
AUTO • MARCHA
Parada
Parada FinCiclo
CFO
CFC
CIP
D3 Producción con fallos
Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO= Fin de un llenadoCond. De Fallo CF = /NB durante x ciclosCond. Inicial CI = Cilindro despresurizado
CF
MARCHA
CFC
F4Marcha detest sinorden
MAN • RE
AUTO • RE
CI
A6 Inicialización
F5Marcha detest consecuencia
Limpieza • RE
AUTO • RE
D1 Parada de Emergencia
MAN
CA
/CA
D2 Diagnóstico ytratamiento de fallos
A5 Preparación para la puestaen marcha tras un defecto
CE • AUTO
RE
A7 Establecimiento en unestado determinado
Tras un error, en este caso, preferimos reiniciar en lugar de continuar.
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada
D - Proceso en defecto
F2 Marcha depreparación
A1 Parada en el Estado Inicial
A4 Parada
A2 Paradasolicitada alfinal del ciclo
A3 Paradasolicitada enun estadodeterminado
F1Producción normal
AUTO • MARCHA
Parada
Parada FinCiclo
CFO
CFC
CIP
D3 Producción con fallos
Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO= Fin de un llenadoCond. De Fallo CF = /NB durante x ciclosCond. Inicial CI = Cilindro despresurizado
CF
MARCHA
CFC
F4Marcha detest sinorden
MAN • RE
AUTO • RE
CI
A6 Inicialización
F5Marcha detest consecuencia
Limpieza • RE
AUTO • RE
D1 Parada de Emergencia
MAN
CA
/CA
D2 Diagnóstico ytratamiento de fallos
A5 Preparación para la puestaen marcha tras un defecto
CE • AUTO
RE
Consola de Mando
AUTO MAN
Limpieza
EMERGENCIA REARME
Avería
Servicio
Parada obtenida
Parada solicitada
Marcha Parada
Fin de Ciclo
Cilindro Manual
Inyectar
Cinta
Marcha
Paro
Limpieza
Manual
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
Cuestiones Utilizando una arquitectura estándar, defina el
programa principal del automatismo basado en el GEMMA anterior.
F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada
D - Proceso en defecto
F2 Marcha depreparación
A1 Parada en el Estado Inicial
A4 Parada
A2 Paradasolicitada alfinal del ciclo
A3 Paradasolicitada enun estadodeterminado
F1Producción normal
AUTO • MARCHA
Parada
Parada FinCiclo
CFO
CFC
CIP
D3 Producción con fallos
Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO= Fin de un llenadoCond. De Fallo CF = /NB durante x ciclosCond. Inicial CI = Cilindro despresurizado
CF
MARCHA
CFC
F4Marcha detest sinorden
MAN • RE
AUTO • RE
CI
A6 Inicialización
F5Marcha detest consecuencia
Limpieza • RE
AUTO • RE
D1 Parada de Emergencia
MAN
CA
/CA
D2 Diagnóstico ytratamiento de fallos
A5 Preparación para la puestaen marcha tras un defecto
CE • AUTO
RE
DB xx
GEMMA
Señales de Fx -Ax -Fx
Ax_EN
Fx_EN
Dx_EN
INIT_SQ
a1_en - a7_en
f1_en - f5_en
d1_en ... d3_en
init_sqSeñales de Proceso
END_Ax
END_Fx
END_Dx
DB xx
Ax
ENINIT_SQ
EN0
END_Ax
Proceso
ax_eninit_sq
DB xx
Fx
ENINIT_SQ
EN0
END_Fx
Proceso
fx_eninit_sq
DB xx
Dx
ENINIT_SQ
EN0
END_Dx
Proceso
dx_eninit_sq
AUTO MAN
Limpieza
EMERGENCIA REARME
Avería
Servicio
Parada obtenida
Parada solicitada
Marcha Parada
Fin de Ciclo
Cilindro Manual
Inyectar
Cinta
Marcha
Paro
Limpieza
Manual
PROG. ESTRUCTURADA ESTÁNDAR
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
Cuestiones Bloques con acciones propias diferenciadas
F1(FB_F1), F2 (FB_F2), F4 (FB_F4), F5 (FB_F5) A6 (FB_A6)
Bloques con acciones implementadas en otro bloque A2 – Se ejecuta FB_F1 hasta el final del ciclo de trabajo A3 – Se ejecuta FB_F1 hasta llenar una botella D2 – Ejecuta el bloque Manual (FB_F4) dentro de una avería D3 – Ejecuta el FB_F1 hasta el final del ciclo de trabajo
Estados sin acciones de proceso asociadas: A5 – Espera rearme A1, A4 – En parada a la espera de órdenes
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
Cuestiones Implicaciones: primera aproximación a los FB del
procesoLe indican al FB GEMMA el fin de las acciones
END_F4
El Modo Manual no tiene secuenciamiento o memorización
INIT_SQFin del ciclo de trabajo
(requerido por A2)
Fin del llenado
(requerido por A3),
En general, para cualquier FB con memoria o secuenciamiento de órdenes
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
Bloque GEMMA
F - Proceso en funcionamientoA - Proceso en Parada
D - Proceso en defecto
F2 Marcha depreparación
A1 Parada en el Estado Inicial
A4 Parada
A2 Paradasolicitada alfinal del ciclo
A3 Paradasolicitada enun estadodeterminado
F1Producción normal
AUTO • MARCHA
Parada
Parada FinCiclo
CFO
CFC
CIP
D3 Producción con fallos
Cond. Inicio Producción CIP = NBCond. Fin de Ciclo CFC = Ultimo llenado tras /NBCond. Fin de Operación CFO= Fin de un llenadoCond. De Fallo CF = /NB durante x ciclosCond. Inicial CI = Cilindro despresurizado
CF
MARCHA
CFC
F4Marcha detest sinorden
MAN • RE
AUTO • RE
CI
A6 Inicialización
F5Marcha detest consecuencia
Limpieza • RE
AUTO • RE
D1 Parada de Emergencia
MAN
CA
/CA
D2 Diagnóstico ytratamiento de fallos
A5 Preparación para la puestaen marcha tras un defecto
CE • AUTO
RE
DB xx
GEMMA
A1_ENA2_ENA3_ENA4_ENA6_EN
F1_ENF2_ENF4_ENF5_EN
D1_END2_END3_EN
INIT_SQ
FB_A6FB_F1FB_F2FB_F4FB_F5
a1_ena2:ena3_ena4_ena6_en
f1_enf2_enf4_enf5_en
d1_end2_end3_en
init_sq
fb_a6_enfb_fb1_enfb_a6_enfb_a6_enfb_a6_en
AUTOMANLimpieza
/PERE
MarchaParadaParadaFC
END_A6
END_F1END_FillEND_F2END_F5
Señalización
Ejecución de Bloques
end_a6
end_f1end_fillend_f2end_f5
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
FB_GEMMA
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
Solución alternativa Al tratarse de un proceso muy sencillo, vamos a
desarrollar A6, A1, A2, A3, F2, F1 y D3 en un único bloque.
DB xx
FB_F2
END_F2 f2_endEN
INIT_SQ
Proceso
f2_en
init_sq
DB xx
FB_A6
END_A6 a6_endEN
INIT_SQ
Proceso
a6_en
init_sq
DB xx
FB_F1
END_F1 f1_endEN
INIT_SQ
Proceso
f1_enEND_Fill fill_end
init_sq
DB xx
FB_Normal
END_A6
END_F2
END_F1END_Fill
a6_end
end_f2
end_f1end_fill
EN
INIT_SQ
Proceso
fb_normal
init_sq
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
Nuevo FB_GEMMAA6
F1
A6
N A1_EN
N F1_EN
N D1_EN
F6_END
F2_END
AUTO • Marcha
N F2_EN
N END_F1N A1_ENN A1_EN
A1
N A6_EN
P1 INIT_SQ
F4
MAN • RE
A1
N FB_Normal
N FB_NORMAL
DB xx
GEMMA
A1_ENA2_ENA3_ENA4_ENA6_EN
F1_ENF2_ENF4_ENF5_EN
D1_END2_END3_EN
INIT_SQ
FB_NormalFB_F4FB_F5FB_D1
AUTOMANLimpieza
/PERE
MarchaParadaParadaFC
END_A6
END_F1END_FillEND_F2END_F5
F5 N F5_EN
END_F5 • AUTO • RE
A6
F2
N FB_Normal
A2 N A2_EN
ParadaFC
END_F1
N FB_F1
P1 INIT_SQ
N FB_F5
N FB_Normal
N F4_EN
N FB_F4
N FB_D1
N D3_EN
D1
A5
CA
RE
/CA
A1
N D3_EN
N FB_F1
CF
END_F1
D3
D1
MAN
N FB_F4MAN • /CA
A6A5
N A3_EN
N FB_F1
Parada
END_Fill
A3
F1
N A4_EN
Marchal
A4
IEC 61131-3, GEMMA Y STEP7
Nuevo FB_GEMMA
ETC…..