En el laboratorio se cuenta con cuenta con un un PLCs TSX 17-20 PLCs TSX 17-20 oo TelemecaniqueTelemecanique Gráfico elGráfico el cual puede ser conectado a
Las principales instrucciones con la
Las principales instrucciones con la nomenclatura utilizada nomenclatura utilizada por el por el lenguaje PL7-2 selenguaje PL7-2 se describe a continuación.
describe a continuación. 3.5.1
3.5.1 Entradas Entradas :: Se representan por contactos normalmente abiertos o por Se representan por contactos normalmente abiertos o por contactos normalmente cerrados, se identifican con la letra
contactos normalmente cerrados, se identifican con la letra II y se designany se designan II j,k j,k,, donde j es el número del módulo al cual pertenece y k es cada una de las entradas donde j es el número del módulo al cual pertenece y k es cada una de las entradas del módulo. Para nuestro caso se cuenta con un módulo de doce entradas del módulo. Para nuestro caso se cuenta con un módulo de doce entradas identificado como modulo 0, las entradas se encuentran numeradas desde
identificado como modulo 0, las entradas se encuentran numeradas desde II0,00,0hastahasta II0,110,11. Figura 3.5.1.. Figura 3.5.1.
Figura 3.5.
Figura 3.5.1 1 Representación Representación de entradde entradasas
La salida
La salida II0,00,0 puede ser configurada para poner enpuede ser configurada para poner en Run-StopRun-Stop el programael programa almacenado. También cuenta con una entrada especial denominada
almacenado. También cuenta con una entrada especial denominada II25,2625,26 para ser para ser
utilizada en aplicaciones donde la conmutación de la señal de entrada sea muy utilizada en aplicaciones donde la conmutación de la señal de entrada sea muy rápida como la proveniente de un
rápida como la proveniente de un Encoder Encoder .. 3.5.2
3.5.2 Salidas Salidas :: Se representan por una bobina, se identifican con la letraSe representan por una bobina, se identifican con la letra OO y y sese designan
designan OOi,ji,j donde j e i tienen el mismo significado que para las entradas, sedonde j e i tienen el mismo significado que para las entradas, se cuenta con un módulo de ocho salidas numeradas desde
cuenta con un módulo de ocho salidas numeradas desde OO0,00,0 hastahasta OO0,7.0,7. EstasEstas tienen contactos abiertos y cerrados identificados en el programa con el mismo tienen contactos abiertos y cerrados identificados en el programa con el mismo nombre de la salida ,
nombre de la salida , figura 3.5.2.figura 3.5.2.
Figura 3.5.2
Figura 3.5.2 Representación de salidaRepresentación de salidas y sus contas y sus contactosctos
3.5.3
3.5.3 Bobinas Bobinas internas internas :: Se identifican con la letraSe identifican con la letra BB y se designany se designan BBii donde idonde i puede variar entre 0 y 127, de las cuales, las numeradas desde B0 hasta B97 puede variar entre 0 y 127, de las cuales, las numeradas desde B0 hasta B97 cuentan con la propiedad llamada Tampón y consiste en memorizar el estado de cuentan con la propiedad llamada Tampón y consiste en memorizar el estado de funcionamiento en caso ocurrir un corte de la alimentación al PLC. Todas tienen funcionamiento en caso ocurrir un corte de la alimentación al PLC. Todas tienen contactos abiertos y cerrados identificados con el mismo nombre de la bobina. contactos abiertos y cerrados identificados con el mismo nombre de la bobina. Figura 3.5.3.
Figura 3.5.3.
Figura 3.5.3
Figura 3.5.3 Representación de reRepresentación de relés internos y lés internos y sus contactossus contactos
3.5.4
3.5.4 Temporizados Temporizados :: Se identifican con la letraSe identifican con la letra TT y se designan comoy se designan como TTii, donde i, donde i puede variar entre 0
puede variar entre 0 y 31, y 31, es decir, se es decir, se cuenta con 32 cuenta con 32 temporizados temporizados ONON-Delay -Delay .. Figura 3.5.4.
Figura 3.5.4.
Figura 3.5.4.a a Representación dRepresentación de temporizadose temporizados
El valor del retardo se obtiene del producto de los parámetros T
El valor del retardo se obtiene del producto de los parámetros Tii,B*T,B*Tii,P donde :,P donde : T
Tii,P: Valor ,P: Valor Preset Preset , es una constante comprendida entre 1 y 9999., es una constante comprendida entre 1 y 9999. T
Tii,B: Base de tiempo que puede ser 1 minuto, 1 segundo, 0.1 segundo ó 0,01,B: Base de tiempo que puede ser 1 minuto, 1 segundo, 0.1 segundo ó 0,01 segundo.
segundo.
El funcionamiento del bloque temporizado se describe en los tres pasos siguientes: El funcionamiento del bloque temporizado se describe en los tres pasos siguientes: 1. Cuando las entradas E y C,
1. Cuando las entradas E y C, EnableEnable yy Control Control , están a “0” , están a “0” lógico el lógico el valor dado valor dado alal parámetro T
parámetro Tii,P es almacenado en una variable interna llamada T,P es almacenado en una variable interna llamada Tii,V y las salidas,V y las salidas D y R,
D y R, DoneDone yy Running Running , se encuentran en “0” lógico., se encuentran en “0” lógico.
2. Si las entradas E y C se ponen a “1” lógico la salida D se queda en “0”, la salida 2. Si las entradas E y C se ponen a “1” lógico la salida D se queda en “0”, la salida
R se pone a “1” y el temporizado evoluciona llevando la variable interna T
R se pone a “1” y el temporizado evoluciona llevando la variable interna T ii,V del,V del valor dado a T
valor dado a Tii,P a el valor cero.,P a el valor cero. 3. Al llegar la variable T
3. Al llegar la variable Tii,V ,V al valor cero, la salida D se al valor cero, la salida D se pone a “1” pone a “1” lógico y la lógico y la salidasalida R a “0” lógico.
R a “0” lógico.
La puesta a “0” de la entrada C, congela la temporización, la puesta a “0” de las La puesta a “0” de la entrada C, congela la temporización, la puesta a “0” de las entradas C y E Resetea el temporizado.
entradas C y E Resetea el temporizado. En este
En este lenguaje los temporizados no lenguaje los temporizados no tienen contactos, por tal tienen contactos, por tal razón razón se conectase conecta una bobina interna a
una bobina interna a la salida D la salida D y y donde se donde se requiera de contactos temporizados serequiera de contactos temporizados se colocan contactos de dicha bobina, la figura 3.5.4.b muestra la conexión adecuada colocan contactos de dicha bobina, la figura 3.5.4.b muestra la conexión adecuada para que opere como un temporizado tipo ON. Para configurar los parámetros del para que opere como un temporizado tipo ON. Para configurar los parámetros del bloque debe ubicase el cursor en la instrucción
bloque debe ubicase el cursor en la instrucción TTi y pulsar ZM.i y pulsar ZM.
Figura 3.5.4.
Figura 3.5.4.b b Conexión de tConexión de temporizadosemporizados
3.5.5
3.5.5 Bobinas Bobinas auxiliares auxiliares :: Las siguientes son las bobinas más utilizadas paraLas siguientes son las bobinas más utilizadas para realizar un programa en el lenguaje PL7-2 :
realizar un programa en el lenguaje PL7-2 : 3.5.5.1
3.5.5.1 JumpJump:: Es una bobina que provoca la interrupción inmediata de la ejecuciónEs una bobina que provoca la interrupción inmediata de la ejecución de la red en curso y una continuación del programa en el
de la red en curso y una continuación del programa en el Label Label o etiquetao etiqueta designado por la instrucción, se identifica con la letra
designado por la instrucción, se identifica con la letra JJ. . UnUn Label Label es el nombrees el nombre dado a una página virtual o “pantallazo” de cuatro líneas que posee el terminal de dado a una página virtual o “pantallazo” de cuatro líneas que posee el terminal de programación para realizar las aplicaciones.
Figura 3.5.5.
Figura 3.5.5.1 1 Representación de Representación de la bobinala bobinaJumpJump
3.5.5.2
3.5.5.2 Set Set :: Es una bobina que permite memorizar salidas y bobinas internas, seEs una bobina que permite memorizar salidas y bobinas internas, se identifica con la letra
identifica con la letra SS..
Figura 3.5.5
Figura 3.5.5.2 .2 Representación de Representación de la bobinala bobinaSet Set
3.5.5.3
3.5.5.3 Reset Reset :: Es una bobina que permite desactivar salidas y bobinas internasEs una bobina que permite desactivar salidas y bobinas internas memorizadas por la instrucción
memorizadas por la instrucción SS, se identifica con la letra, se identifica con la letra RR..
Figura 3.5.5.
Figura 3.5.5.3 3 Representación de Representación de la bobinala bobinaReset Reset
3.5.6
3.5.6 Metodología Metodología de de programacprogramación ión :: El PLCEl PLC TelemecaniqueTelemecanique TSX 17-20 cuentaTSX 17-20 cuenta con un cartucho de programación gráfica llamado lenguaje PL7-2, el cual puede ser con un cartucho de programación gráfica llamado lenguaje PL7-2, el cual puede ser utilizado mediante un terminal de programación o consola TSX 407 ó mediante utilizado mediante un terminal de programación o consola TSX 407 ó mediante computador utilizando el paquete PL7-2 en ambiente DOS.
computador utilizando el paquete PL7-2 en ambiente DOS.
Los programas se realizan de acuerdo a la nomenclatura e instrucciones descritas Los programas se realizan de acuerdo a la nomenclatura e instrucciones descritas anteriormente y puede ser en diagramas
anteriormente y puede ser en diagramas Ladder Ladder o en diagramas secuenciales yo en diagramas secuenciales y cíclicos, en cuyo caso el fabricante le da el nombre de programación
cíclicos, en cuyo caso el fabricante le da el nombre de programación Grafcet Grafcet oo gráfico de orden
gráfico de orden etapa transición.etapa transición. 3.5.6.1
3.5.6.1 Programación Programación utilizando terminutilizando terminal gráfico o conal gráfico o consola TSX sola TSX 407 :407 : EsteEste terminal está equipado con el cartucho de lenguaje TSX TS4 50F. Para su terminal está equipado con el cartucho de lenguaje TSX TS4 50F. Para su funcionamiento el terminal cuenta con el conector TSX 17ACC7 que proporciona la funcionamiento el terminal cuenta con el conector TSX 17ACC7 que proporciona la alimentación de voltaje a la consola y establece la completa compatibilidad con el alimentación de voltaje a la consola y establece la completa compatibilidad con el autómata. Este debe conectarse en la entrada de comunicaciones adecuada, autómata. Este debe conectarse en la entrada de comunicaciones adecuada, entrada 2 en la figura 3.5.6.1.a. En la misma figura la entrada 1 es utilizada para entrada 2 en la figura 3.5.6.1.a. En la misma figura la entrada 1 es utilizada para contador rápido o
contador rápido o Encoder Encoder y la 2 para un modulo M1 adicional.y la 2 para un modulo M1 adicional.
Figura 3.5.6.1
La pantalla está constituida por un visualizador de cristal líquido que tiene seis líneas de veinticuatro caracteres cada una. Está dividida en cinco zonas "imaginarias". Figura 3.5.6.1.b.
Figura 3.5.6.1 Estructura de la pantalla del terminal de programación TSX 407
Zona 1 : reservada para hacer los gráficos en Ladder o enGrafcet .
Zona 2 : reservada para la introducción y visualización de las direcciones y los comentarios.
Zona 3 : reservada para la visualización de los acontecimientos del TSX 17-20 tales como defectos, funcionamientos particulares, entre otros.
Zona 4 : reservada para la visualización del estado del autómata tales como modo Run, Stop, etc.
Zona 5 : reservada para la visualización de los modos de funcionamiento del terminal, es decir, es el menú de opciones y a éste se accede por medio de las teclas dinámicas situadas inmediatamente debajo de la pantalla. La definición de las teclas de funciones del terminal se muestra en la tabla 3.5.6.1.
Tabla 3.5.6.1 Teclas del terminal de programación TSX 407
3.5.6.2 Construcción de programas utilizando el terminal TSX 407 : Para la programación del autómata, el primer paso a seguir es el borrado del contenido de la memoria del sistema; para esto, asegúrese que el PLC se encuentre en modo Stop, de lo contrario, seleccione la opción DBG y luego Stop; una vez se encuentre en modo "paro", seleccione la opción PRG del menú principal, allí se debe seleccionar más menú con la figura / , ahora ya se puede borrar memoria con la opción CLM, Clear Memory , con ésto, el terminal propone configurar la memoria para recibir una estructura Ladder , LAD o Grafcet , SEQ, se elige el método que se desee utilizar.
La programación en Ladder , se hace colocando elementos o funciones sobre unas líneas horizontales, en el momento de la programación se desglosa el diagrama en redes de contactos con cuatro líneas cada una, estas líneas llevan una "etiqueta" o Label que se identifica con la letra L y se designa como Li, donde i puede variar de 1 a 999, es decir, se puede construir un programa hasta de 3996 líneas.
Para la programación en Grafcet , el TSX 17-20 cuenta con ocho "páginas" virtuales de P0 a P7, en las cuales se construye el programa; cada página contiene ocho columnas de C0 a C7 y catorce líneas de L0 a L13.
Los programas en Grafcet,al igual que en el PLC Telemecanique Booleano descrito anteriormente, se construyen en las zonas preliminar, secuencial y posterior,
basados en las etapas identificadas con la letra X y designadas como Xi. Con i de 0 a 16 para las iniciales y de 0 a 96 para las normales.
3.5.6.2.1 Zona de tratamiento preliminar : Contiene todas las instrucciones que no son Grafcet, tales como redes de contactos con información sobre marcha automática, manual, paro de emergencia, inicialización, configuraciones, etc. Todo el programa introducido en esta zona, se lee en cada giro de ciclo.
Para realizar la zona preliminar, el paquete PL7-2 cuenta con variables internas conocidas como bits sistemas, identificados con las letras SY y designados como SYi, donde i puede variar desde el 00 hasta el 23.
Los bits sistema más utilizados son los SY21, SY22, SY23, y están encargados de asegurar la gestión de los modos en marcha. Estos bits se deben programar en la zona de tratamiento preliminar de todas las aplicaciones, la descripción es la siguiente :
1. SY21: inicialización de Grafcet , Puesta al nivel lógico "1" a través de una bobina Set , provoca la reinicialización del Grafcet , es decir, las etapas que se encuentren activas se desactivan y las etapas iniciales se activan.
2. SY22: puesta a cero del Grafcet , cuando se coloca al nivel lógico "1" a través de una bobina Set , desactiva la totalidad de las etapas del Grafcet .
3. SY23: fijación o preposicionamiento del Grafcet , puesta al nivel lógico "1" a través de una bobina Set , permite congelar el Grafcet en la etapa en curso, es decir, mantiene activas las etapas en curso y desactivas las demás.
La figura 3.5.6.2.1 muestra la zona preliminar utilizada en el capítulo cuarto par la codificación de diseños con una sola etapa inicial X1 en el PLC TSX 17-20. Si el diagrama secuencial y cíclico a programar contiene más de una etapa inicial, es necesario colocarlas en paralelo con X1.
El fabricante recomienda realizar la zona preliminar en tres Labels diferentes.
Figura 3.5.6.2.1 Estructura típica de zona preliminar para PLC TSX 17-20
3.5.6.2.2 Zona de tratamiento secuencial : Contiene todas las instrucciones Grafcet tales como etapas iniciales, sucesión de etapas con sus respectivas transiciones. Las entradas y contactos de bobinas internas que conforman cada una de las transiciones, se escriben en forma Ladder.
La tabla 3.5.6.2.2 agrupa los símbolos, funciones y usos de los elementos con que se elabora la zona secuencial.
Tabla 3.5.6.2.2 Símbolos y elementosGrafcet Otras funciones importantes son :
1. Activación simultánea de etapas: permite que se activen simultáneamente varias etapas, 4 por pantalla y como máximo 16 por Grafcet . El símbolo y el significado gráfico se muestran en la figura 3.5.6.2.2.
2. Desactivación simultánea de etapas: permite que se desactiven simultáneamente varias etapas, 4 por pantalla y como máximo 16 por Grafcet . El símbolo y el significado gráfico se muestran en la figura 3.5.6.2.2.
Figura 3.5.6.2.2 Activación y desactivación simultánea de etapas
3.5.6.2.3 Zona de tratamiento posterior : Contiene en forma de redes de contactos Ladder las acciones asociadas a cada etapa, para ello es necesario colocar contactos con los nombres de las etapas donde se quieran las acciones. Estas acciones pueden ser: Activación de salidas, saltos a otra etapa, activación temporizados y bloques especiales, etc.
3.5.6.3 Construcción de programas utilizando conexión al computador : Como se mencionó anteriormente, ésta es otra manera de programar el PLC, se cuenta un programa de lenguaje PL 7-2, que funciona bajo ambiente DOS, es de aclarar que éste es el mismo lenguaje que contiene el cartucho TSX TS4 50F.
Desde el punto de vista de la conexión física, el computador se puede conectar directamente al PLC sin necesidad de hacer uso del conector TSX 17ACC7.
El cable que comunica al autómata con el computador a través de su puerto serial, debe tener el interruptor ubicado en su conector en la posición PLC.
Para la construcción de programas se tiene la misma filosofía que en la consola de programación, es decir, el programa ofrece un menú en la parte inferior de la pantalla y las teclas dinámicas se reemplazan por las teclas F1,..., F10; la tecla Quit es reemplazada por la tecla Delete.
Al computador ser encendido, siempre carga automáticamente el lenguaje PL7-2. Así como se hace con la consola, lo primero es definir si la aplicación a realizar es Ladder o Grafcet , luego se borra el contenido de la memoria y el programa se realiza con las teclas de función F1 a F10.
3.6 DESCRIPCION GENERAL DEL PLC Koyo 205 CON CPU DL-240
Los PLCs marca Koyo, cuentan con cuatro diferentes familias, cada una con características un poco distintas, dichas familias son la 105, 205, 305 y 405, en el laboratorio se dispone de dos DirectLOGIC 205 para ser conectados a 120 ó 220 V AC,hay tres tipos diferentes de CPU, está la CPU DL-230, la DL-240 y la DL-250, siendo la DL-240 con la que contamos en el laboratorio.
La DL-240 es una CPU modular de 3.8 KB de memoria de programa y una velocidad de acceso de 1.4 µs; los programas son almacenados en una memoria EEPROM con una capacidad de 2.5 KB; ofrece dos puertos de comunicación. El Port 1 permite conectar el PLC al computador sin necesidad de Hardwareadicional. El Port 2 permite construir redes con otros PLC.
La DL-240 cuenta con tres modos de operación :
1. Program Mode: Bajo éste, no se puede ejecutar ningún programa, solo se fabrican y corrigen programas. Adicionalmente, se permite variar algunos parámetros a la CPU.
2. Run Mode: Se ejecuta el programa que se envíe al PLC o el que allí esté almacenado. En este modo de funcionamiento, la unidad de tratamiento de la señal estará sensando periódicamente nuestra ordenes a través del módulo de entradas y ejecutándolas a través del módulo de salidas.
3. Test Mode: Este modo permite mantener el estado de las salidas y otros parámetros del PLC mientras se conmuta entre los modos Program yRun.
Los anteriores modos de operación se pueden controlar de dos maneras : 1. Con el interruptor Term-Runcolocado en la parte superior del PLC
2. Desde el programa DirectSOFT , siempre y cuando el interruptor se encuentre en la posición Term, de lo contrario será ignorada la orden, este programa lo proporciona la marca Koyopara el manejo de sus PLCs.
Existen tres consideraciones muy importantes para la programación de los PLCs Koyo :
1. El PLC trabaja con un sistema de numeración octal, es decir, ningún elemento está referenciado con los números 8 o 9, por ejemplo el número 128 no existe, el número 192 no existe, el número 115 si existe.
2. Todo programa deberá terminar con la bobina End , ésto le indicará a la CPU hasta donde ejecutar el programa.
3. Todos los temporizados son del tipo ON-Delay .
Los principales símbolos e instrucciones con que cuenta DirectSOFT para la programación de PLCs Koyose describen a continuación.
3.6.1 Etapas iniciales y normales : Las iniciales ISG entran activadas cuando el PLC entra en modo RUN. Las etapas normales SG solo se ejecutan cuando son activadas en el programa. Es importante notar que las etapas también pueden manejar contactos que serán referenciados con la letra S y el número de la etapa a la cual pertenecen. Ambas etapas se pueden designar con números entre el 0 y el 777.
Figura 3.6.1 Representación de etapas