PDF de programación - Entrega 18 - Curso sobre Controladores Lógicos Programables (PLC)

Curso sobre Controladores Lógicos
Programables (PLC).

Por Ing. Norberto Molinari.

Entrega Nº 18.

Capitulo 4, continuación...

Shíft Registers

El hecho de que los Flags puedan direccionarse sobre la estructura de una Word asi como
desde el punto de vista de una estructura de Bits estos resultan como un medio conveniente
para construir registros de desplazamiento (shifl registers).

Como un ejemplo, podríamos necesitar programar una línea de maquinado en las cuales
filas de moldes sean cargadas en la estación 0 y a continuación varias operaciones deban
ser llevadas a cabo a lo largo de las siguientes 15 estaciones. La máquina completa cicla
cada 2 segundos y durante ese tiempo una nueva fila de moldes puede o no ser cargada en
la estación 1... lo que puede verificarse por medio de un sensor.

Las estaciones 1-15 no incluyen sensores, pero se requiere que solamente opere la estación
cuando haya una parte en el lugar.

Esto presenta una situación ideal para usar un registro de desplazamiento.
Usaremos la Flag Word 6 para tener el seguimiento de cuales estaciones contienen
materiales a ser maquinados. La instrucción Shifl Left (SHL) - desplazar a la izquierda-
se usará para mover realmente los bits individuales dentro del Flag Word.

Se usarán las siguientes I/O:

lnput 1.0
Input 1.1
lnput 2.2
Output 2.0
Outputs 1.0 – 1.15

Botón de Marcha
Sensor de Partes en la Estación 0
se indexa Línea Transfer
lndexa línea de maquinado
controla la operación de maquinado
en las estaciones 0 – 15
respectivamente

STEP 10
IF
THEN

AND
LOAD
I2.2

TO
LOAD

TO

STEP 15

IF
THEN
IF

THEN

STEP 20
IF
THEN

STEP 25

IF
THEN

SET
(FW6
>
LOAD
TO

SET

N
LOAD

SET

N
LOAD

SHL
TO

Arranque

I1.0 Botón de Arranque

V200 La línea es indexada

2 Segundos

TPO a la Preselección Timer 0
supone nueva producción
V0
corriendo

FW6 no partes en ninguna estación

esperar hasta que algunas
Partes estén listas

I1.1 parte fue encontrada en est. 0
F6.0 memorizarlo

alguna parte para procesar?

V0 ) algo existe !
FW6
OW1 arrancar motor en estaciones

con partes
arrancar timer proceso

T0

T0
V0

timer de maquinado hecho ?
tiempo terminado
apagar todos los motores
de la estación

O2.0 arrancar línea indexado

esperar hasta que el
index arranque

I2.2 arrancado al index
FW6 obtener el esta o todas

estacionas
mover bits para adaptar partes

FW6 y almacenarlo

STEP 30
IF
THEN

I2.2
RESET
JMP TO

esta completo el index ?
nuevo punto de index

O2.0 Detener index del motor
volver al Step 15 por más
15

Funciones Especiales del lenguaje STL.

Aquí se suministra información básica concerniente a las siguientes áreas:

• Entradas Salidas Analógicas
• Redes
• Controlando Posición
• FieldBus

Algunas de estas funciones pueden no aplicarse a todos los modelos de controladores y
pueden manejarse de diferentes formas dependiendo del modelo de controlador.

Aquí no se pretende explicar profundamente estas funciones, sino para explicar las
generalidades y dónde puede buscarse información específica sobre el tema.

Entradas / Salidas Analógicas

Contrariamente a las Entradas /Salidas digitales, (1 o 0), las señales analógicas
toman la forma de una señal variable continuamente dentro de un rango predefinido.

Ya que la CPU es solo capaz de funcionar internamente usando señales digitales, conectar
un PLC a entradas analógicas o salidas analógicas requiere componentes de hardware
especial.

Señales Analógicas Comunes

Hay varios rangos, o tipos de señales análogas que son populares en el control
industrial. Si excluimos señales analógicas especializadas del tipo relacionado
al control de temperatura, los siguientes rangos comunes quedan:

• +/- 10 volts
• 0/4 a 20 miliamperes de corriente

Para que las entradas y salidas analógicas sean útiles, el software de programación debe
suministrar los medios de llevar a cabo las funciones deseadas.

Las funciones analógicas básicas usadas en control industrial incluyen:

• setear un nivel analógico de salida basado en un valor digital
• convertir una señal de entrada analógica en un valor digital

Para efectuar estas funciones dentro del lenguaje de programación del PLC usado, se usan,
en general, procedimientos especializados CFM o FN. La información general sobre los
CFM (Call Function Module)

Redes

En el contexto de este manual y del lenguaje STL, Redes se refiere al hardware y software
que proporciona los medios para interconectar sistemas de control que son de otra forma
unidades independientes.

Una Red es típicamente empleada para conectar varios elementos de un sistema de
procesamiento distribuido en el cual cada sub-sistema controla una específica sección
(física o lógica) de la tarea total.

El Uso de una red facilita a estas secciones combinarse de una manera ordenada. sin
importar el lenguaje de programación a ser usado, hardware especializado así como
software de red se requieren para implementar la red.

Dependiendo del modelo de controlador, el hardware especializado puede tomar la forma
de un procesador de red o un módulo que contiene las rutinas especializadas de software
que pueden ser direccionadas por el lenguaje STL.

Funciones de Red

Las funciones típicas que deben ser llevadas a cabo en una red incluyen:

inicialización de estaciones de red

•
• Requerir a otra estación ejecutar un comando
• Gerenciamiento de transmisiones de red

La interfase entre el lenguaje STL y el software especializado de red es efectuado mediante
la instrucción CFM.

Control de Posicionamiento

Puede ser necesario controlar rápidamente y con precisión la posición de componentes
mecánicos como partes de un sistema de control. Tales movimientos son generalmente
llevados a cabo usando varios tipos de motores. Dependiendo de los requerimientos de:

•
•
•
•

Velocidad
Precisión
Efectividad del costo
Confiabilidad

Diversos tipos de motores están disponibles. Estas elecciones incluyen motores de pasos y
servo motores así como motores de múltiple velocidad los que pueden incorporar
componentes de frenado. Variaciones adicionales pueden o pueden no incorporar control a
lazo cerrado.

Las más precisas (y costosas) soluciones tales como servo motores incorporan
microprocesadores dedicados, mientras que soluciones menos sofisticadas pueden confiar
en la velocidad e inteligencia del controlador programable.

A causa de la amplia variedad de sub-sistemas de posicionamiento que pueden conectarse,
no hay instrucciones STL dedicadas para posicionar. Sin embargo, Festo puede suministrar
programas especializados y módulos de programa que han sido optimizados y/o adaptados
para control de posición.

Fíeld Bus

Introducción al Field Bus

El Field Bus está basado en el estándar eléctrico RS485, el cual define los parámetros de la
estructura de un bus serie de alta velocidad.

Debe hacerse una diferenciación entre los elementos que forman la estructura del bus
interna del controlador y el sistema de Field Bus.
Las I/O's estándar están conectadas de forma muy cercana, tanto eléctrica como físicamente
a la estructura de bus paralela interna del controlador.

Mientras que esta estructura provee accesos de alta velocidad, su naturaleza pone límites al
hardware en cuanto al número de I/O únicas direccionables posibles.

El concepto de Field Bus utiliza el antes mencionado bus serie para unir una estación
Maestra (Master) y Múltiples estaciones esclavas a velocidades de transmisión hasta
375,000 bits por segundo.

Ya que estas estaciones pueden localizarse en relativamente largas distancias (300-1200
metros), éstas son a menudo genéricamente referidas como "I/O Remotas".

Las altas velocidades de transmisión, cuando se combinan con el ahorro en costos al usar
un par de cables trenzados para la conexión del bus, hace que el concepto de Field Bus se
vuelva realmente atractivo.

lnputs y Outputs localizadas en las estaciones esclavas del Field Bus pueden ser
interrogadas y controladas por la estación Field Bus Master. El lenguaje STL permite
acceder a estas I/O's usando las mismas instrucciones SET y RESET que usan las I/O
estándar ubicadas físicamente en el controlador

Para acomodar la configuración extendida usando el Field Bus, la sintaxis de instrucciones
I/O debe también ser extendida. lnputs y Outputs son por lo tanto direccionadas de la
siguiente forma:

lpa[,m.s] para lnputs
Opa[.m.s] para Outputs

donde:

p = Dirección de sistema del procesador Master del Field Bus
a = Dirección estación esclava de Field Bus [1... 99]
m =Dirección de modulo opcional [0... 15]
s = Número de terminal opcional [0...15]

Programas de Ejemplo

Aquí presentamos algunos ejemplos de problemas de control y soluciones usando el
lenguaje STL. Los ejemplos presentados son generalizados- para ser útiles al lector sin
importar que modelo de controlador en particular vaya a usar.

La mayoría de las tareas de control se dividen en 3 categorías:

• Completamente secuencial
• Mayormente secuencial con algunos eventos aleatorios
• Completamente aleatorio

Además, en muchas situaciones se presenta la situación de tener que manejar varias
secuencias de control simultáneamente. Los siguientes ejemplos presentarán soluciones
para todas las posibilidades descriptas anteriormente.

Ejemplo 1: Completamente Secuencial

Las tareas completamente secuenciales son especialmente aptas para el lenguaje STL a
causa de la estructura implícita del Step.

La tarea secuencial consiste en controlar 3 cilindros neumáticos por medio de 3 válvulas
solenoide 3/2 en una secuencia definida. Cuando se aplica alimentación de energía al
sistema y el Botón de Arranque es presionado, el cilindro A debe extenderse
completamente por 3 segundos y luego retraerse.
A continuación el cilindro B debe extenderse completamente y retraerse cuatro
veces y luego extenderse completamente y permanecer extendido.

Finalmente el cilindro C, debe extenderse completamente en cuyo momento el cilindro A
debe otra vez extenderse. Después el cilindro