Plc 1

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Plc 1

  1. 1. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 2 MANUAL DE ESTUDIO BASICO PARA EL SEMINARIO DE AUTOMATAS PROGRAMABLES OFIC. PPAL- Cali : Av 1 Oeste No. 6-28 Santa Rita. P.B.X: 892 63 14 Fax. 8926317 – E-mail: sincron@colombianet.net OFIC. BOGOTA: Cll 54ª No. 15-72 of. 402 Telfax: 2129319 E-mail: sincron@col-online.com.co
  2. 2. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 3 CONTENIDO Pag OBJETIVOS 1 INTRODUCCION 2 INTRODUCCION A LOS CONTROLADORES LOGICOS PROGRAMABLES PLC 4 1.1 Que es un plc? 4 1.2 Breve Resena Historica 4 1.3 Ventajas Del Plc 5 1.4 Inconvenientes Del Plc 6 1.5 Campos De Aplicación Del Plc 6 1.6 Estructura Externa De Los Plc 7 1.6.1 Estructura Campacta 7 1.6.2 Estructura Modular 7 1.7 Arquitectura Interna Del Plc 7 1.7.1 Seccion de entradas 7 1.7.2 Unidad Central de proceso (CPU) 8 1.7.3 Seccion de Salidas 8 1.7.4 Fuente de alimentacion 9 1.7.5 Area de interfaces 9 1.7.6 Area de memorias 9
  3. 3. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 4 CONTROLADORES LOGICOS PROGRAMABLES NAIS 11 2.1 Descripcion De La Nomenclatura Usada En El Nombre De Los Plc Nais 12 2.2 Arquuitectura De Las Entradas Y Salidas Digitales De Los Plc´S Nais 12 2.2.1 Arquitectura Basica De Una Entrada Del FP0 13 2.2.2 Arquitectura De Una Salida Del FP0 13 2.3 Constitucion Logica (Areas De Memoria) 14 2.4 Principio De Operación De La CPU 19 2.4.1 Tiempo De Sacan 19 2.5 Reles Especiales Internos 20 2.6 Registro De Datos Especiales 22 3. PROGRAMACION DE LOS CONTRALADORES LOGICOS PROGRAMABLES NAIS 25 3.1 Instrucciones Del FP0 26 4. EJERCICIOS DE APLICACIÓN 52 EJERCICIO 1 52 EJERCICIO 2 53 EJERCICIO 3 55 EJERCICIO 4 56 EJERCICIO 5 57 5. BIBLIOGRAFIA 60
  4. 4. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 5 OBJETIVOS Este curso tiene como objetivo principal, brindar las herramientas básicas, material de ayuda, experiencia práctica e información fundamental para la instalación, programación y mantenimiento de la serie de Controladores Lógicos Programables (PLC) FP0 de NAiS - AROMAT. Durante el curso, el instructor hará una demostración detallada de cada tarea y luego dará al participante la oportunidad de practicarla. Al completar este curso, el estudiante habrá efectuado y estará en capacidad de efectuar las siguientes tareas: • Identificar los componentes Hardware básico de la familia de PLC´s NAiS • Explicar las funciones de cada uno de los componentes básicos del hardware de la familia de PLC´s NAiS. • Describir la organización de la memoria del PLC. • Configurar el hardware y el software de la familia de controladores NAiS. • Manejar el software de programación FP-Soft. • Entrar y editar las instrucciones de programación de la familia de controladores NAiS. • Identificar los indicadores de diagnóstico. • Manejar el software de Intercambio Dinámico de datos (DDE) entre el PLC y Microsoft EXCEL.
  5. 5. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 6 INTRODUCCIÓN Qué es NAIS / AROMAT CORPORATION? NAIS / AROMAT CORPORATION es una filial de la empresa MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD. (MEW), miembro de la multinacional MATSUSHITA GROUP. Entre sus principales productos se encuentran circuitos impresos, relés de control, tarjetas multicapas, electrodomésticos, componentes electrónicos, materiales para iluminación, productos para la automatización industrial tales como: controladores lógicos programables, sensores fotoeléctricos, sensores de proximidad inductivos, interruptores de final de carrera, sensores de fibra óptica, temporizadores, contadores, horómetros, entre otros. Fundada en 1974, NAIS / AROMAT cuenta con dos modernas fábricas ubicadas en San José (California) y Forest Grove (Oregon), una oficina principal en New Providence (New Jersey), tres centros de distribución y nueve oficinas de ventas en Estados Unidos y Canadá. Actualmente, NAIS / AROMAT cuenta con tres distribuidores autorizados para América Latina en Méjico, Brasil y Colombia (SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA.) La matriz de NAIS / AROMAT, la MATSUSHITA ELECTRIC WORKS, es una compañía “hermana” de la MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO LTD., fabricante de marcas mundialmente reconocidas como PANASONIC, TECHNICS y NATIONAL. Los Controladores Programables NAiS - AROMAT en todas sus familias, son equipos de alta confiabilidad, modularidad, versatilidad, y de fácil programación mediante computadores IBM PC o compatibles, o a través de un Terminal de Programación manual (Hand Held). Esto los hace ideales para aplicaciones Industriales.
  6. 6. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 7 Una de las principales características de los PLC´s NAiS es la utilización de módulos de comunicación (C-NET) que permiten crear fácilmente una RED entre diferentes modelos de PLC´s NAiS. A través del software (FP-Soft), se puede realizar un monitoreo en tiempo real de todo el funcionamiento del programa sin necesidad de detener el proceso; esto lo hace ideal para el depuramiento y detección de errores tanto, durante la programación, como en la ejecución. La familia de PLC´s NAiS permite ser utilizada tanto independientemente como dentro de Sistemas de Control Distribuidos (DCS), ya que NAiS ha creado los Drivers para los principales Software DCS, como por ejemplo PARAGON. Adicionalmente la familia NAiS permite hacer Intercambio Dinámico de Datos (DDE) entre el PLC y cualquier software desarrollado para Windows que posea esta función. Con este intercambio, por ejemplo, se pueden supervisar los estados de las variables de entrada o de salida, tener gráficas dinámicas de un temporizador o una entrada análoga, realizar fórmulas o cálculos complejos desde un programa, tal como la hoja de cálculo EXCEL, VISUAL BASIC, etc. Otra ventaja indiscutible, es que NAiS ha creado toda una serie de Terminales de Operador totalmente programables (DAU, ATM-20, ATM-100, IOP-M22, IOP-M30), creadas para diferentes tipos de aplicación teniendo en cuenta las necesidades del usuario. Adicionalmente, EXOR, fabricante de terminales de operador, ha desarrollado también los Drivers para que sus equipos sean compatibles con los PLC´s NAiS.
  7. 7. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 8 1. INTRODUCCIÓN A LOS CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES PLC? 1.1 QUÉ ES UN PLC? La National Electrical Manufactures Association (NEMA) tiene la siguiente definición: Un Controlador Lógico Programable (PLC) es un dispositivo electrónico digital que utiliza una memoria para almacenar instrucciones e implementar funciones especificas de lógica, secuencia, temporizado, conteo y aritmética para controlar maquinas y procesos. A diferencia de maquinas de Control Numérico (NC) y Control Numérico por Computador (CNC) donde se controla posición, el PLC se utiliza para controlar secuencias. Las características inherentes de un PLC son: • Fabricación robusta y empleo de componentes de estado sólido para soportar ambientes industriales. • No existen partes mecánicas en movimiento, lo que evita el mantenimiento. • No requiere de un conocimiento de microprocesadores o computadores por parte del usuario. Los modelos actuales pueden estar en capacidad de realizar una gran variedad de tareas tal como se verá más adelante. 1.2 BREVE RESEÑA HISTÓRICA Antes del desarrollo de los PLC, el usuario debía diseñar, construir, cablear y probar paneles de relés (Lógica Cableada) para efectuar control sobre dispositivos o procesos. Cualquier modificación en la lógica de contactos involucraba rediseño, recableado y prueba. Posteriormente, el uso del PLC, requería solo la modificación de un programa (Lógica Programada) para adaptarse a los requerimientos del proceso, aun después de haberse efectuado el cableado inicial.
  8. 8. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 9 En los primeros años el PLC fue relegado al control digital, en aplicaciones tales como arranque y parada de motores, activación de cilindros, válvulas solenoides y todo tipo de contactos eléctricos, entre otras aplicaciones de control ON/OFF. Hasta entonces los Sistemas de Control Distribuido (DCS) habían demostrado mejor capacidad para el manejo de señales análogas, lo mismo que la habilidad para recopilar, administrar datos de proceso y excelentes interfaces de operario. En los últimos años, los PLC´s han aumentado enormemente su alcance y han demostrado muy buenos resultados en el control supervisorio, manejo de recetas, interfaces de operador eficientes, capacidad de reportes y una fuerte orientación análoga. 1.3 VENTAJAS DEL PLC Las condiciones favorables que presenta un PLC son las siguientes: • Menor tiempo empleado en la elaboración de proyectos debido a que: • No es necesario dibujar el esquema de contactos. • No es necesario simplificar ecuaciones lógicas, ya que, por lo general, la capacidad de almacenamiento del módulo de memoria es lo suficientemente grande. • La lista de materiales queda muy reducida, y al elaborar el presupuesto correspondiente se elimina parte del problema que supone el contar con diferentes proveedores, distintos plazos de entrega, etc. • Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni añadir aparatos. • Mínimo espacio de ocupación. • Menor costo de mano de obra de la instalación. • Economía de mantenimiento. Además de aumentar la fiabilidad del sistema, al eliminar contactos móviles, los mismos PLC´s pueden detectar e indicar averías. • Posibilidad de gobernar varias máquinas con un mismo PLC • Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedar reducido el tiempo del cableado. • Si por alguna razón la máquina queda fuera de servicio, el PLC sigue siendo útil para otra máquina o sistema de producción.
  9. 9. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 10 1.4 INCONVENIENTES DEL PLC Como inconvenientes se puede hablar, en primer lugar, de que hace falta un programador, lo que obliga a adiestrar a uno de los técnicos en tal sentido. Pero hay otro factor importante, como el costo inicial, que puede o no ser un inconveniente, según las características del automatismo en cuestión. Dado que el PLC cubre ventajosamente un amplio espacio entre la lógica cableada y el microprocesador, es preciso que el proyectista lo conozca tanto en su amplitud como en sus limitaciones. Por tanto, aunque el costo inicial debe ser tenido en cuenta a la hora de decidirse por uno u otro sistema, conviene analizar todos los demás factores para asegurar una decisión acertada. 1.5 CAMPOS DE APLICACIÓN DEL PLC El PLC por sus especiales características de diseño tiene un campo de aplicación muy extenso. La constante evolución del hardware y software amplía continuamente este campo para poder satisfacer las necesidades que se detecten en el espectro de sus posibilidades reales. Su utilización se da fundamentalmente en aquellas instalaciones donde es necesario realizar procesos de maniobra, control, señalización, etc., por tanto, su aplicación abarca desde procesos de fabricación industrial de cualquier tipo al de transformaciones industriales, control de instalaciones, etc. Como ejemplos de aplicaciones generales se tienen entre otras: • Maniobra de maquinaria industrial del mueble y madera. • Maniobra de maquinaria en procesos de arena, grava y cemento. • Maniobra de máquinas - herramientas complejas. • Maniobra de maquinaria de ensamblaje. • Procesos textiles y de confección. • Procesos de dosificación.
  10. 10. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 11 1.6 ESTRUCTURA EXTERNA DE LOS PLC La estructura de un PLC se refiere a su forma o aspecto físico exterior. Actualmente, las dos estructuras físicas más significativas que existen en el mercado son: • Estructura compacta • Estructura modular 1.6.1 Estructura compacta: Este tipo de PLC´s se distingue por presentar en un mismo encapsulado todos los elementos que lo componen, es decir, alberga en un mismo encapsulado, la fuente de alimentación, la CPU, la unidad de memoria, las entradas y salidas, etc. El montaje de este tipo de PLC al armario de control, se hace utilizando un riel de tipo DIN. 1.6.2 Estructura modular: En este tipo de estructura, el PLC está dividido en módulos o partes, cada una de las cuales cumple una función específica. Así, se tiene un módulo de fuente de alimentación, un módulo de CPU, un módulo de memoria, un módulo de entradas, un módulo de salidas, etc. Estos módulos se montan, generalmente, sobre una tarjeta de tipo backplane quedando interconectados a través de un bus de comunicación que posee la misma. 1.7 ARQUITECTURA INTERNA DEL PLC Los PLC se componen esencialmente de tres bloques a saber: • Sección de entradas. • Unidad Central de Proceso (CPU). • Sección de salidas. 1.7.1 Sección de entradas: La sección de entradas adapta y codifica de forma comprensible por la CPU las señales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores: pulsadores, finales de carrera, etc.; también tiene una misión de protección de los circuitos electrónicos internos del PLC, realizando una separación eléctrica entre éstos y los captadores (aislamiento óptico o galvánico).
  11. 11. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 12 1.7.2 Unidad Central de Proceso (CPU): Esta es la parte “inteligente” del sistema encargada de gobernar todas las demás partes internas del PLC. Mediante la interpretación de las instrucciones del programa de usuario y en función de los valores de las entradas, la CPU activa las salidas deseadas. 1.7.3 Sección de Salidas: Esta sección trabaja en forma inversa a las entradas, es decir, decodifica las señales procedentes de la CPU, las amplifica y manda con ellas los dispositivos de salida o actuadores, como lámparas, relés, contactores, electroválvulas, etc., aquí también existen interfaces de adaptación a las salidas y de protección de circuitos internos. En la siguiente figura puede verse un diagrama en bloques más detallado de la arquitectura interna de un PLC. uP Programa y memoria del sistema o firmware ROM Memoria de datos RAM Memoria de trabajo o usuario RAM, EPROM o EEPROM Otros elementos analógicos y digitales del sistema Fuente de alimentación Interfaz de unidad de programación Interfaces de periféricos Interfaces de entradas salidas Entradas Salidas BUS CPU Area de la CPU Area de memorias Area de interfaces Area de E/S De la red de alimentación A unidad de programación A periféricos De captadores A actuadores
  12. 12. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 13 Arquitectura interna de un PLC. Como puede observarse en la figura anterior, existen otras partes que conforman el sistema interno del PLC. Estas partes son: la unidad o fuente de alimentación, la unidad o área de interfaces y el área de memorias. 1.7.4 Fuente de alimentación: Adapta la tensión de red de 110 o 220 VAC 60/50 Hz a la de funcionamiento de los circuitos internos del PLC, generalmente 12 a 24 VDC. 1.7.5 Área de interfaces: Mediante ésta sección, el PLC se comunica con los dispositivos de programación, mediante los cuales se ingresan las instrucciones del programa de usuario. Estos dispositivos pueden ser, bien sea un computador personal PC o un programador manual. Mediante éstos, el usuario también puede ingresar valores en el momento en que el programa se encuentre en ejecución dentro del PLC para, por ejemplo, forzar una salida, cambiar el valor preestablecido de un contador, de un temporizador, monitorear una entrada o una salida, etc. 1.7.6 Área de memorias: Esta sección sirve para almacenar, bien sea temporalmente o permanentemente, datos que son necesarios para el funcionamiento del PLC. Dentro de ésta se pueden distinguir tres tipos básicos a saber: • La memoria de programa del sistema, en la cual son almacenadas permanentemente, de fábrica, las microinstrucciones que ejecuta la CPU para su funcionamiento normal. Estas instrucciones pueden ser consideradas como el sistema operativo del PLC. El usuario no tiene acceso a este tipo de memoria. • La memoria de datos, en la que son almacenados ciertos valores, tales como, resultados de operaciones lógicas o aritméticas ejecutados por la CPU durante la ejecución de un programa de usuario. Esta memoria generalmente es de tipo RAM. • La memoria de trabajo o usuario, en la cual se almacenan las instrucciones del programa que el usuario realiza y el cual es el encargado de controlar el proceso físico en cuestión. Dentro de esta memoria de trabajo se pueden distinguir a su vez tres tipos, desde el punto de vista de su arquitectura interna, las cuales son: Memoria RAM; memoria EPROM y memoria EEPROM. La memoria RAM es una memoria volátil, ya que pierde su contenido en ausencia de energía, por ello, los PLC que vienen con este tipo de memoria, deben traer incorporada una batería que impida la pérdida de información. La memoria EPROM es una memoria no volátil, es decir sus datos quedan permanentemente
  13. 13. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 14 almacenados aún en ausencia de energía. Tiene la característica de requerir una fuente de luz ultravioleta para borrar su contenido. La memoria EEPROM tiene un comportamiento similar a la EPROM (es no volátil), pero tiene la ventaja de que, para borrar su contenido basta con grabar en ella un nuevo programa, el cual elimina el anterior.
  14. 14. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 15 2. CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES NAIS La empresa NAIS cuenta con seis series de controladores lógicos programables, cada una de las cuales abarca una amplia gama de referencias y de sub-familias. A continuación se resumen las familias de los PLC´s de NAIS con sus características más sobresalientes: • FP-0: Llamado también “nano - PLC”, es el PLC compacto más pequeño de todas las series y el más económico del mercado. Es expansible hasta 128 puntos de entrada / salida, con velocidad de ejecución de 1 ms. Por 500 instruciones. • FP-1: PLC compacto con tiempo de ejecución de 1,6 us, memoria de usuario EEPROM, expansible hasta 152 puntos. Soporta módulos de expansión E/S análogos y digitales. • FP-M: Este PLC compacto es expandible por “apilamiento de tarjetas”. Viene con opción para memoria de usuario EPROM o EEPROM, tiene capacidad de memoria de hasta 5000 pasos, posee salida de modulación de ancho de pulso (PWM), calendario / reloj de tiempo real, entre otras características. • FP-3: PLC modular con velocidad de ejecución de 0,5 us por instrucción. Memoria EPROM/EEPROM, función de control PID, capacidad de expansión de hasta 2048 puntos E/S, contadores de alta velocidad, y lectura de código de barras entre otras funciones. • FP-10S: PLC modular, utiliza las mismas E/S del FP-3 pero posee una CPU mucho más potente. Esta trabaja con arquitectura RISC “pipeline” obteniéndose una velocidad de ejecución de 0,15 us por instrucción. Expandible hasta un máximo de 4096 puntos de E/S y con una capacidad de memoria de 30000 pasos. • FP-10HS: PLC modular, posee las mismas características del FP-10S pero en esta versión se tiene una CPU mucho más poderosa trabajando a una velocidad de 0,04 us por instrucción. Tiene una capacidad de expansión de hasta 8192 puntos de E/S. Para efectos de este curso, sólo se trabajará con el controlador lógico programable FP-0.
  15. 15. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 16 2.1 DESCRIPCIÓN DE LA NOMENCLATURA USADA EN EL NOMBRE DE LOS PLC NAIS Los PLC NAIS tienen un nombre que permite identificar rápidamente sus características más importantes. Esta nomenclatura es utilizada por el fabricante para diferenciar unas referencias de PLC´s de otras, así como también para diferenciar entre controladores o módulos de expansión. Como ejemplo se tomará la nomenclatura utilizada en un FP-0 para examinar este detalle. FP0 - C 10 RS Indica que las salidas del PLC son de tipo relé. T = transistor. Indica que el PLC posee un total de 10 puntos E/S. Indica que el dispositivo es un controlador. E = módulo de expansión. Indica la serie del PLC. Puede ser FP1, FPM, FP3 o FP10. Nomenclatura usada en los PLC’s NAIS. 2.2 ARQUITECTURA DE LAS ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES DE LOS PLC´s NAIS La arquitectura de las entradas y salidas digitales de los PLC´s NAIS son idénticas para todas las series. Para efecto de este curso se tomará el FP0, en adelante, como ejemplo para examinar su constitución física y lógica. Estos PLC´s se distinguen por utilizar la letra X como inicial para las entradas físicas y Y para distinguir las salidas físicas. Así, se tienen las entradas X0, X1, X2,... Xn y las salidas Y0, Y1, Y2,... Yn. Donde n es el número de la entrada o salida física correspondiente. Este subíndice está siempre en sistema hexadecimal. Por ejemplo: X0,...X9, XA, XB … XF o Y0,..Y9, YA, YB, YC, etc.
  16. 16. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 17 2.2.1 Arquitectura básica de una entrada del FP0: Las entradas del FP0 están acopladas al circuito interno por medio de un optoacoplador y un filtro RC que previene errores de operación debido a los cambios de contactos de entrada o ruidos que puedan entrar por la línea. Estas entradas presentan internamente dos diodos emisores de luz en contraposición, permitiendo que la entrada funcione, sin importar su polaridad. Diagrama interno de las entradas del PLC FP0. 2.2.2 Arquitectura de una salida del FP0: Para la salida por relé, el circuito de salida física del FP0 posee un relé de la forma A (normalmente abierto), con sus dos contactos conectados a la bornera de salidas del PLC. Como se puede observar en la siguiente figura, las salidas Y0 y Y1 comparten un mismo punto común, mientras que Y2 y Y3 tienen sendos puntos comunes. Tanto para las entradas como para las salidas N.C.= No conectar. De lo anterior, puede deducirse que el FP0 tiene un total de 10 puntos de E/S configurados como 6 entradas y 4 salidas (por relé). La arquitectura de estas entradas y salidas son válidas para las otras series y son muy similares a las utilizadas por otros fabricantes de PLC´s.
  17. 17. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 18 En la figura de la página siguiente puede observarse el diagrama interno de las salidas del FP0 y la manera como éstas son conectadas a una carga externa. Diagrama interno de las salidas del PLC FP0. 2.3 CONSTITUCIÓN LÓGICA (ÁREAS DE MEMORIA) La constitución lógica del PLC se refiere a la forma de cómo están distribuidas lógicamente las zonas de memoria físicas que posee el mismo, para el almacenamiento de datos o resultados temporales. En los PLC NAIS, estas áreas de memoria sirven para almacenar los estados de las entradas externas o internas, de las salidas externas o internas, de los resultados generados internamente por operaciones aritméticas o lógicas, o bien, para almacenar datos de propósito general. La información, en estas áreas de memoria, es almacenada en formato binario, puesto que el PLC es un equipo hecho a base de sistemas digitales. En los PLC NAIS, cada área de memoria tiene una capacidad de 16 bits, donde cada posición (cada bit) puede contener un “0” o un “1” lógico. En la siguiente figura puede observarse un ejemplo del área de memoria correspondiente a las entradas externas del PLC.
  18. 18. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 19 WX0 Dirección del bit X0X1X2X3X4X5X6X7X8X9XAXBXDXEXF XC Representación del área de memoria de las entradas externas de los PLC NAIS. En la figura anterior, puede observarse que cada bit dentro del área de memoria WX0 tiene una dirección específica. Esto es importante, ya que, en este caso, cada bit estaría representado el estado lógico de una entrada externa del PLC. Por ejemplo, si la entrada X0 estuviese activa, entonces el bit X0, de WX0, debería encontrarse en “1” lógico y si, por el contrario, la entrada X0 estuviese inactiva, entonces el bit X0, de WX0, debería encontrarse en “0” lógico. De igual modo, para almacenar el estado de las salidas, se utiliza el área de memoria WY0, donde cada bit Y0, Y1,... YF contiene el estado actual de las salidas externas del PLC. Así, cuando, por ejemplo, las salidas Y0 y Y3 sean activadas, entonces estos dos bits se pondrán en “1” lógico, mientras que, si las otras salidas están inactivas, entonces su valor será “0” lógico. Cabe anotar que estas áreas de memoria pueden ser manipuladas a nivel de bit o utilizando la palabra completa. Esto se logra a través de ciertas instrucciones que serán vistas más adelante. En la figura siguiente puede verse la representación lógica del área de memoria WY0. WY0 Dirección del bit Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9YAYBYCYDYEYF Representación del área de memoria de las salidas externas de los PLC NAIS. Obsérvese que el área de memoria empieza con la letra “W”, esto viene del inglés word (palabra), que en informática sirve para denominar a un conjunto o grupo de 16 bits. Además la dirección de las salidas está en sistema hexadecimal, así, cuando se direccione la posición YF, se estará haciendo referencia a la 16a. posición de WY0. Aunque las áreas de memoria de estos PLC son de 16 bits, para el efecto de operaciones con palabras dobles (32 bits), el PLC, internamente, agrupa dos áreas de memoria contiguas de modo que quede un bloque de 32 bits, cuando la instrucción lo requiera. Así, se pueden manejar valores enteros constantes comprendidos entre -32.768 y 32.767, para valores de 16 bits; o desde -2.147.483.648 a 2.147.483.647, para valores de 32 bits. En la programación del PLC estas constantes están representadas con la letra
  19. 19. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 20 “K”, indicando que son valores en sistema decimal. Para declarar constantes hexadecimales se utiliza la letra “H” y los valores están comprendidos entre H0 y HFFFF para valores de 16 bits; o entre H0 y HFFFFFFFF para valores de 32 bits. En el siguiente cuadro se resumen todas las áreas de memoria que posee el FP0, con su nombre, su función y el número total de áreas disponibles en él.
  20. 20. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 21 Áreas de memoria del FP0 Item Nombre y función Símbolo Número Relés externos I/O Relé de entrada externo Estas señales alimentan al controlador programable desde un dispositivo externo tal como un switch de límite o un sensor fotoeléctrico. X (bit) WX (word) 208 puntos (X0 a X12F) 13 words (WX0 a WX12) Relé de salida externo Estas salidas de relé son el resultado de la ejecución del programa del PLC y activan un dispositivo externo tal como un solenoide o un motor. Y (bit) 208 puntos (Y0 a Y12F) WY (word) 13 words (WY0 a WY12) Relés internos Relé interno Este relé no provee una salida externa y puede ser usado sólo dentro del PLC. Relé especial interno Este es un relé especial interno el cual tiene unas aplicaciones específicas. Este no puede ser usado como salida. Se debe usar sólo como contacto. R (bit) 1008 puntos (R0 a R62F) WR (word) 63 words (WR0 a WR62) R (bit) 64 puntos (R9000 a R903F) WR (word) 4 words (WR900 a WR903) Temporizador/ Contador Contacto de temporizador Este contacto es la salida de una instrucción TM (Timer). Si una instrucción TM ha llegado a su valor de tiempo límite, el contacto con el mismo número se activa. Contacto de contador Este contacto es la salida de una instrucción CT (Counter). Si una instrucción CT ha finalizado el conteo, el contacto con el mismo número se activa. T (bit) 100 puntos (T0 a T99) C (bit) 44 puntos (C100 a C143)
  21. 21. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 22 Áreas de memoria del FP0 (continuación) Item Nombre y función Símbolo Número Valor de configuración Temporizador/Contador En este área de memoria es almacenado el valor de configuración (set) de las instrucciones Timer/Count. Cada área es de 1 word (16 bits). La dirección de éste área de memoria corresponde al número de la instrucción TM/CT. SV (word) 144 words (SV0 a SV143) Valor transcurrido Temporizador/Contador En este área de memoria es almacenado el valor transcurrido de las instrucciones Timer/Count. Cada área es de 1 word (16 bits). La dirección de éste área de memoria corresponde al número de la instrucción TM/CT. EV (word) 144 words (EV0 a EV143) Modificador índice Registro de datos El registro de datos es un área de memoria para datos procesados dentro del PLC y cada registro de datos consiste de 1 word (16 bits). DT (word) 1660 words (DT0 a DT1659) Registro de datos especiales El registro de datos especiales es un área de memoria que contiene información especial del PLC. DT (word) 112 words (DT9000 a DT9069) y (DT9080 a DT9121) Registro índice El registro índice puede ser usado como una dirección de memoria y como modificador de constantes. IX (word) IY (word) Un word cada uno (No tienen número) Area de datos
  22. 22. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 23 2.4 PRINCIPIO DE OPERACIÓN DE LA CPU Una vez que un programa haya sido elaborado por el usuario y éste haya sido transferido a la memoria del PLC, éste último se encuentra listo para ejecutar dicho programa. Mediante éste, el PLC responderá a los estímulos ocurridos en las entradas externas para controlar el proceso físico en cuestión. Para ejecutar el programa residente en la memoria del PLC, éste dispone de un interruptor (RUN / PROG) que inicia la ejecución del programa de usuario. Una vez que el interruptor haya sido puesto en la posición RUN, el PLC ejecutará siempre una serie de pasos de manera indefinida, hasta que el PLC sea desconectado de la fuente de alimentación o bien, hasta que el interruptor sea colocado nuevamente en la posición PROG para una nueva sesión de programación. Los pasos que realiza el PLC mientras está en modo RUN pueden ser observados en la figura de la página siguiente. Como puede observarse en esa gráfica, el PLC ejecuta 5 pasos, cada uno de los cuales involucra una serie de tareas que son llevadas a cabo por la CPU del PLC. Una vez que el quinto paso ha terminado, el proceso vuelve a repetirse, y seguirá repitiéndose de manera indefinida, hasta que se ejecuten los eventos ya indicados anteriormente. El proceso de ejecutar estos pasos de manera repetida, es conocido como Ejecución Cíclica y es un método utilizado por la mayoría de los controladores lógicos programables. 2.4.1 Tiempo de Scan: El tiempo de scan se refiere al tiempo que invierte la CPU en ejecutar un ciclo con los cinco pasos observados en la figura. El tiempo de scan varía dependiendo de: la organización del sistema, el número de puntos de entrada y salida, el número y el tipo de instrucciones en el programa, el uso del Hand - Held, entre otras cosas. El tiempo de scan es siempre medido y su valor es almacenado en unidades de 2,5 ms en un área de memoria especial (DT9022).
  23. 23. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 24 Refresco de entradas Ejecución del programa Comunicación con el programador manual Comunicación con el computador personal Refresco de salidas 1 2 3 4 5 Los estados de las entradas externas son almacenados en memoria El programa es ejecutado con base en las condiciones almacenadas en el paso 1 Después de la ejecución del programa, el proceso de comunicación con el Hand - Held es ejecutado. El proceso de comunicación con un PC es ejecutado Las salidas de datos (Y), las cuales el PLC ya ejecutó en el paso 2, son realmente llevadas a las terminales de salida externas Flujo de operación de la CPU del PLC FP0. 2.5 RELÉS ESPECIALES INTERNOS Los relés especiales internos son usados para propósitos especiales por el controlador lógico programable. Éstos, en realidad, son bits dentro de registros especiales de control, los cuales tienen una tarea predefinida.
  24. 24. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 25 Estos relés especiales no pueden utilizarse como salidas y son utilizados sólo como contactos dentro de un programa de usuario. El cuadro de la página siguiente recoge los relés especiales usados por el FP0 con su nombre, dirección y una breve descripción. Relés especiales internos del FP0. DIRECCIÓN NOMBRE DESCRIPCIÓN R9000 Bandera de error de autodiagnóstico Se activa cuando ocurre un error de autodiagnóstico. R9007 Bandera de error de operación (retenida) Se activa y permanece en ese estado cuando ocurre un error de operación. La dirección del error es almacenada en el registro DT9017. R9008 Bandera de error de operación (no retenida) Se activa por un instante cuando ocurre un error de operación. La dirección del error es almacenada en el registro DT9018. R9009 Bandera de carry Se activa por un instante cuando: ocurre un sobreflujo o cuando un "1" es colocado por una de las instrucciones de desplazamiento. R900A Bandera > Se activa por un instante cuando el resultado de una comparación es mayor. R900B Bandera = Se activa por un instante cuando: el resultado de una instrucción de alto nivel es cero o cuando el resultado de una instrucción de comparación es igual. R900C Bandera < Se activa por un instante cuando el resultado de una comparación es menor. R900F Bandera de error de scan Se activa cuando ocurre un error de scan. R9010 Relé siempre activo Permanece siempre activo. R9011 Relé siempre inactivo Permanece siempre inactivo. R9012 Relé de pulsos de scan Se activa y desactiva alternadamente en cada ciclo de scan. R9013 Relé de encendido inicial Se activa sólo en el primer ciclo de scan. Del segundo ciclo de scan en adelante permanece desactivado. R9014 Relé de apagado inicial Se desactiva sólo en el primer ciclo de scan. Del segundo ciclo de scan en adelante permanece activado. R9018 Relé de pulsos de reloj 0,01 s Repite ciclos de activación/desactivación cada 0,01 segundos (activo = 0,005 s, inactivo = 0,005 segundos). R9019 Relé de pulsos de reloj 0,02 s Repite ciclos de activación/desactivación cada 0,02 segundos (activo = 0,01 s, inactivo = 0,01 s). R901A Relé de pulsos de reloj 0,1 s Repite ciclos de activación/desactivación cada 0,1 segundos (activo = 0,05 s, inactivo = 0,05 s).
  25. 25. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 26 R901B Relé de pulsos de reloj 0,2 s Repite ciclos de activación/desactivación cada 0,2 segundos (activo = 0,1 s, inactivo = 0,1 s). R901C Relé de pulsos de reloj 1 s Repite ciclos de activación/desactivación cada 1 segundo (activo = 0,5 s, inactivo = 0,5 s). R901D Relé de pulsos de reloj 2 s Repite ciclos de activación/desactivación cada 2 segundos (activo = 1 s, inactivo = 1 s). R901E Relé de pulsos de reloj 1 min Repite ciclos de activación/desactivación cada 1 minuto (activo = 30 s, inactivo = 30 s). R9020 Bandera de modo RUN Se encuentra activa mientras el PLC esté en modo RUN . R9027 Bandera de modo remoto Se encuentra activa mientras el interruptor selector de modo esté configurado como remoto. R9029 Bandera de forzado Se activa durante una operación de forzado. R9036 Bandera de error de enlace I/O Se activa cuando ocurre un error en la comunicación. R903A Bandera de control del contador de alta velocidad Se encuentra activa mientras el contador de alta velocidad sea controlado por las instrucciones F162, F163, F164 y F165. 2.6 REGISTROS DE DATOS ESPECIALES Los registros de datos especiales están diseñados para almacenar información específica relativa al funcionamiento interno del PLC. También almacenan resultados de operaciones efectuadas por ciertas instrucciones de alto nivel. En el siguiente cuadro se recogen los registros de datos que posee el FP0 con su nombre, dirección y descripción. Registros de datos especiales del FP0. DIRECCIÓN NOMBRE DESCRIPCIÓN DT9000 Registro de código de error de autodiagnóstico El código de error de autodiagnóstico es almacenado en DT9000 cuando ocurre este tipo de error. DT9014 Registro auxiliar para las instrucciones F105 y F106 Un dígito hexadecimal es almacenado en la posición del dígito hexadecimal 0 (posiciones bit 0 a bit 3) cuando una instrucción F105 o F106 es ejecutada.
  26. 26. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 27 DT9015 Registro auxiliar para las instrucciones F32, F33, F52 y F53 Almacena el residuo de una división cuando son ejecutadas las instrucciones F32 y F52. Almacena los 16 bits inferiores del residuo de una división cuando son ejecutadas las instrucciones F33 y F53. DT9016 Registro auxiliar para las instrucciones F33 y F53 Almacena los 16 bits superiores del residuo de una división cuando son ejecutadas las instrucciones F33 y F53. DT9017 Registro de dirección de error de una operación (retenido) La dirección del error de una operación es almacenada y mantenida en este registro cuando un error de operación es detectado. DT9018 Registro de dirección de error de una operación (no retenido) La dirección de la última operación de error es almacenada en este registro cuando un error de operación es detectado. DT9019 Registro contador de 2,5 ms Este registro es incrementado cada 2,5 ms. Este puede ser usado para calcular el tiempo transcurrido de algunos procedimientos. DT9022 Registro de tiempo de scan (valor actual) Almacena el tiempo actual del scan. Este tiempo es calculado usando la fórmula: Tiempo de scan (ms) = dato X 0,1 (ms). DT9023 Registro de tiempo de scan (valor mínimo) Almacena el mínimo tiempo de scan DT9024 Registro de tiempo de scan (valor máximo) Almacena el máximo tiempo de scan DT9037 Registro de trabajo 1 (para la instrucción F96) El dato encontrado es almacenado en este registro cuando una instrucción F96 es ejecutada. DT9038 Registro de trabajo 2 (para la instrucción F96) La posición del dato encontrado es almacenada en este registro cuando la instrucción F96 es ejecutada. La posición es contada a partir del área inicial del bloque de datos en el cual se buscó el dato. DT9044 Area del valor transcurrido del contador de alta velocidad (16 bits inferiores). Los 16 bits inferiores del valor transcurrido del contador de alta velocidad son almacenados en este registro. DT9045 Area del valor transcurrido del contador de alta velocidad (16 bits superiores). Los 16 bits superiores del valor transcurrido del contador de alta velocidad son almacenados en este registro.
  27. 27. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 28 DT9046 Area del valor de configuración del contador de alta velocidad (16 bits inferiores). Los 16 bits inferiores del valor de configuración del contador de alta velocidad son almacenados en este registro. DT9047 Area del valor de configuración del contador de alta velocidad (16 bits superiores). Los 16 bits superiores del valor de configuración del contador de alta velocidad son almacenados en este registro. DT9052 Registro de control del contador de alta velocidad Este registro almacena información de control de operación del contador de alta velocidad.
  28. 28. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 29 3. PROGRAMACIÓN DE LOS CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES NAIS La programación de los PLC NAIS es realizada de dos formas: mediante un programador manual o mediante un computador personal, a través de un software especial llamado FPSOFT. Estos PLC pueden ser programados utilizando un lenguaje booleano o a través de un lenguaje simbólico llamado Lenguaje Ladder. Cuando se utiliza el programador manual o hand - held como consola de programación, ésta es efectuada en lenguaje booleano y las instrucciones son ingresadas secuencialmente por el programador. Cuando se utiliza el software FPSOFT, a través del PC, como consola de programación, el programa puede ser hecho de ambas formas: en lenguaje booleano o en lenguaje ladder. Esta última es una forma muy práctica de programación, ya que brinda al usuario una interface gráfica mediante la cual, éste puede elaborar el programa de una manera muy similar a lo que haría si estuviese dibujando el diagrama de contactos del proceso en cuestión. La función del software es pues, traducir todos esos símbolos que son entendibles para el usuario, a un lenguaje que el PLC pueda reconocer y que pueda producir los resultados esperados por el programador. El lenguaje ladder utiliza una simbología similar a la de los diagramas de contactos usados en los diagramas esquemáticos de los tableros de control en las industrias. Estos símbolos tienen una equivalencia con otras normas y métodos de programación. En el siguiente cuadro se pueden observar esas equivalencias. N o r m a F u n c ión N e m ó n icos B o o le D I N - 4 0 7 1 3 - 6 R elés N E M A C o n tactos S í m b o l o s lógicos Y (serie) A N D O (paralelo) O R + C o m p lem en- taria N O T a E x c lusiva X O R + Símbolos utilizados en esquemas de trabajo con PLC´s y sus equivalencias.
  29. 29. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 30 3.1 INSTRUCCIONES DEL FP0 El PLC FP0 de NAIS posee un total de 185 instrucciones (81 básicas y 104 de alto nivel), las cuales pueden ser clasificadas de acuerdo al tipo de función realizada. Se distinguen así, instrucciones de secuencia básicas tales como: START, START NOT, OUT, NOT, etc.; instrucciones de funciones básicas, tales como: temporizadores, contadores, desplazamiento de registro, etc.; instrucciones de aritmética binaria (de alto nivel), tales como suma, resta, multiplicación y división, instrucciones de subrutina, y así sucesivamente. Todas estas instrucciones brindan una herramienta muy poderosa de programación para la automatización de procesos secuenciales. En los siguientes cuadros se recogen las instrucciones, categorizadas de acuerdo a su función, del PLC FP0 con su respectivo nombre, símbolo booleano, descripción y el número de pasos que ocupa en memoria. INSTRUCCIONES DE SECUENCIA BÁSICAS INSTRUCCIÓN NOMBRE BOOLEAN DESCRIPCIÓN PASOS Start ST Inicia operación lógica con un contacto normalmente abierto. 1 Start not ST/ Inicia operación lógica con un contacto normalmente cerrado. 1 Out OT Lleva el resultado de una operación a la salida especificada. 1 Not / Invierte el resultado de una operación. 1 AND AN Conecta en forma serial un contacto normalmente abierto. 1 AND NOT AN/ Conecta en forma serial un contacto normalmente cerrado. 1 OR OR Conecta en forma paralela un contacto normalmente abierto. OR NOT OR/ Conecta en forma paralela un contacto normalmente cerrado. AND stack ANS Ejecuta una operación AND entre múltiples bloques de instrucción. 1 OR stack ORS Ejecuta una operación OR entre múltiples bloques de instrucción. 1 Push stack PSHS Almacena el resultado de una operación. 1 Read stack RDS Lee el resultado almacenado por la instrucción PSHS. 1 Pop stack POPS Lee y clarea el resultado almacenado por la instrucción PSHS. 1
  30. 30. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 31 Keep KP Enciende una salida y mantiene su condición. 1 Set SET Mantiene un contacto (en bit) encendido. 3 Reset RST Mantiene un contacto (en bit) apagado. 3 Leading edge differential DF Activa un contacto durante un sólo scan cuando el flanco de subida de la señal es detectado. 1 Trailing edge differential DF/ Activa un contacto durante un sólo scan cuando el flanco de bajada de la señal es detectado. 1 No operation NOP No operación 1 INSTRUCCIONES DE FUNCIÓN BÁSICAS INSTRUCCIÓN NOMBRE BOOLEAN DESCRIPCIÓN PASOS 0,01 s timer TMR Temporizador ON-delay de 0,01 s unidades 3 0,1 s timer TMX Temporizador ON-delay de 0,1 s unidades 3 1 s timer TMY Temporizador ON-delay de 1 s unidades 4 Counter CT Substrae el valor preestablecido del contador 3 UP/DOWN counter F118 (UDC) Contador de valor preestablecido ascendente/descendente 5 Shift register SR Desplaza un bit a la izquierda de un dato de 16 bits 1 Left/right shift register F119 (LRSR) Desplaza un bit a la izquierda o a la derecha de un rango de datos de 16 bits. 5 INSTRUCCIONES DE CONTROL INSTRUCCIÓN NOMBRE BOOLEAN DESCRIPCIÓN PASOS Master control relay MC Ejecuta las instrucciones desde MC hasta MCE cuando el contacto predeterminado se activa. 2 Master control relay end MCE Ejecuta las instrucciones desde MC hasta MCE cuando el contacto predeterminado se activa. 2 Jump JP Salta los pasos hasta la etiqueta especificada cuando el contacto predeterminado se activa. 2 Loop LOOP Salta a la etiqueta con el mismo número y ejecuta lo que sigue repetidamente hasta que el dato especificado se hace 0. 4
  31. 31. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 32 Label LBL Etiqueta usada para las instrucciones JP, F19 y LOOP 1 End ED Indica el final de un programa principal 1 Conditional end CNDE Finaliza un scan cuando el contacto predeterminado se activa. 1 INSTRUCCIONES DE PASO DE ESCALERA INSTRUCCIÓN NOMBRE BOOLEAN DESCRIPCIÓN PASOS Next step NSTP Abre el proceso del paso de escalera y reinicia el proceso incluyendo la instrucción misma cuando el flanco de subida del contacto predeterminado se activa. 3 Next step level type NSTL Abre el proceso del paso de escalera y reinicia el proceso incluyendo la instrucción misma cuando el contacto predeterminado se activa. 3 Start step SSTP Indica el inicio del proceso de paso de escalera 3 Clear step CSTP Reinicia el proceso especificado 3 Step end STPE Finaliza el área de paso de escalera 3 INSTRUCCIONES DE SUBRUTINA INSTRUCCIÓN NOMBRE BOOLEAN DESCRIPCIÓN PASOS Subroutine call CALL Transfiere el control de instrucción a la subrutina especificada 2 Subroutine entry SUB Inicia el programa de subrutina 1 Subroutine return RET Finaliza el programa de subrutina y retorna al programa principal. 1 INSTRUCCIONES DE TRANSFERENCIA DE DATOS INSTRUCCIÓN DESCRIPCIÓN PASOS NUMERO BOOLEAN OPERANDOS F0 MV S, D Mueve un dato de 16 bits 5 F1 DMV S, D Mueve un dato de 32 bits 7 F2 MV/ S, D Mueve e invierte un dato de 16 bits 5 F3 DMV/ S, D Mueve e invierte un dato de 32 bits 7 F5 BTM S, n, D Mueve un bit de un dato 7
  32. 32. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 33 F6 DGT S, n, D Mueve dígito hexadecimal 7 F10 BKMV S1, S2, D Mueve bloque 7 F11 COPY S1, D1, D2 Copia bloque 7 F15 XCH D1, D2 Intercambia dato de 16 bits 5 F16 DXCH D1, D2 Intercambia dato de 32 bits 5 F17 SWAP D Intercambia los bytes superior e inferior de un dato 3 INSTRUCCIONES DE ARITMÉTICA BINARIA INSTRUCCIÓN DESCRIPCIÓN PASOS NUMERO BOOLEAN OPERANDOS F20 + S, D Dato de 16 bits [D + S → D] 5 F21 D+ S, D Dato de 32 bits [(D+1,D) + (S+1,S) → (D+1,D)] 7 F22 + S1, S2, D Dato de 16 bits [S1 + S2 → D] 7 F23 D+ S1, S2, D Dato de 32 bits [(S1+1,S1) +(S2+1,S2) (D+1,D)] 11 F25 - S, D Dato de 16 bits [D - S → D] 5 F26 D- S, D Dato de 32 bits [(D+1,D) - (S+1,S) → (D+1,D)] 7 F27 - S1, S2, D Dato de 16 bits [S1 - S2 → D] 7 F28 D- S1, S2, D Dato de 32 bits [(S1+1,S1) - (S2+1,S2) → (D+1,D)] 11 F30 * S1, S2, D Dato de 16 bits [S1 X S2 → (D+1, D)] 7 F32 % S1, S2, D Dato de 16 bits [S1 / S2 → D..(DT9015)] 7 F35 +1 D Incrementa dato de 16 bits [D + 1 → D] 3 F36 D+1 D Incrementa dato de 32 bits [(D+1, D) + 1 → (D+1,D)] 3 F37 -1 D Decrementa dato de 16 bits [D - 1 → D] 3 F38 D-1 D Decrementa dato de 32 bits [(D+1, D) - 1 → (D+1,D)] 3
  33. 33. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 34 INSTRUCCIONES DE ARITMÉTICA BCD INSTRUCCIÓN DESCRIPCIÓN PASOS NUMERO BOOLEAN OPERANDOS F40 B+ S, D Dato de 4 dígitos BCD [D + S → D] 5 F41 DB+ S, D Dato de 8 dígitos BCD [(D+1, D) + (S+1,S) → (D+1, D)] 7 F42 B+ S1, S2, D Dato de 4 dígitos BCD [S1 + S2 → D] 7 F43 DB+ S1, S2, D Dato de 8 dígitos BCD [(S1+1, S1) + (S2+1,S2) → (D+1, D)] 11 F45 B- S, D Dato de 4 dígitos BCD [D - S → D] 5 F46 DB- S, D Dato de 8 dígitos BCD [(D+1, D) - (S+1,S) → (D+1, D)] 7 F47 B- S1, S2, D Dato de 4 dígitos BCD [S1 - S2 → D] 7 F48 DB- S1, S2, D Dato de 8 dígitos BCD [(S1+1, S1) - (S2+1,S2) → (D+1, D)] 11 F50 B* S1, S2, D Dato de 4 dígitos BCD [S1 X S2 → (D+1, D)] 7 F52 B% S1, S2, D Dato de 4 dígitos BCD [S1/S2 → D..(DT9015)] 7 F55 B+1 D Incrementa dato de 4 dígitos BCD [D + 1 ->D] 3 F56 DB+1 D Incrementa dato de 8 dígitos BCD [(D+1, D)+ 1 → (D+1, D)] 3 F57 B-1 D Decrementa dato de 4 dígitos BCD [D - 1 → D] 3 F58 DB-1 D Decrementa dato de 8 dígitos BCD [(D+1, D) - 1 → (D+1, D)] 3
  34. 34. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 35 INSTRUCCIONES DE COMPARACIÓN DE DATOS INSTRUCCIÓN DESCRIPCIÓN PASOS NUMERO BOOLEAN OPERANDOS F60 CMP S1, S2 Compara dos datos de 16 bits 5 F61 DCMP S1, S2 Compara dos datos de 32 bits 9 F62 WIN S1, S2, S3 Compara dato de 16 bits con un rango de datos 7 F63 DWIN S1, S2, S3 Compara dato de 32 bits con un rango de datos 13 INSTRUCCIONES DE OPERACIONES LÓGICAS INSTRUCCIÓN DESCRIPCIÓN PASOS NUMERO BOOLEAN OPERANDOS F65 WAN S1, S2, D Función AND entre dos datos de 16 bits 7 F66 WOR S1, S2, D Función OR entre dos datos de 16 bits 7 F67 XOR S1, S2, D Función OR exclusiva entre dos datos de 16 bits 7 F68 XNR S1, S2, D Función NOR exclusiva entre dos datos de 16 bits 7 INSTRUCCIONES DE CONVERSIÓN DE DATOS INSTRUCCIÓN DESCRIPCIÓN PASOS NUMERO BOOLEAN OPERANDOS F80 BCD S, D Dato de 16 bits a dato de 4 dígitos BCD 5 F81 BIN S, D Dato de 4 dígitos BCD a dato de 16 bits 5 F82 DBCD S, D Dato de 32 bits a dato de 8 dígitos BCD 7
  35. 35. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 36 F83 DBIN S, D Dato de 8 dígitos BCD a dato de 32 bits 7 F84 INV D Invierte dato de 16 bits 3 F85 NEG D Complento a 2 de un dato de 16 bits 3 F86 DNEG D Complento a 2 de un dato de 32 bits 3 F87 ABS D Valor absoluto de un dato de 16 bits 3 F88 DABS D Valor absoluto de un dato de 32 bits 3 F89 EXT D Extensión de signo dato de 16 bits 3 F90 DECO S, n, D Decodifica 7 F91 SEGT S, D Dato de 16 bits a 7 segmentos 5 F92 ENCO S, n, D Encodifica 7 F93 UNIT S, n, D Combina datos de 16 bits 7 F94 DIST S, n, D Distribuye dato de 16 bits 7 F96 SRC S1, S2, S3 Busca dato en tabla de datos 7 INSTRUCCIONES DE DESPLAZAMIENTO DE DATOS INSTRUCCIÓN DESCRIPCIÓN PASOS NUMERO BOOLEAN OPERANDOS F100 SHR D, n Desplaza n bits a la derecha un dato de 16 bits 5 F101 SHL D, n Desplaza n bits a la izquierda un dato de 16 bits 5 F105 BSR D Desplaza 4 bits a la derecha un dato de 16 bits 3 F106 BSL D Desplaza 4 bits a la izquierda un dato de 16 bits 3 F110 WSHR D1, D2 Desplaza una palabra a la derecha en un rango de datos 16 bits 5 F111 WSHL D1, D2 Desplaza una palabra a la izquierda en un rango de datos 16 bits 5 F112 WBSR D1, D2 Desplaza 4 bits a la derecha en un rango de datos de 16 bits 5 F113 WBSL D1, D2 Desplaza 4 bits a la izquierda en un rango de datos de 16 bits 5
  36. 36. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 37 INSTRUCCIONES DE DESPLAZAMIENTO IZQ./DER. Y CONTADOR ASC./DESC. INSTRUCCIÓN DESCRIPCIÓN PASOS NUMERO BOOLEAN OPERANDOS F118 UDC S, D Contador ascendente/descendente 5 F119 LRSR D1, D2 Registro de desplazamiento derecha/izquierda 5 INSTRUCCIONES DE ROTACIÓN DE DATOS INSTRUCCIÓN DESCRIPCIÓN PASOS NUMERO BOOLEAN OPERANDOS F120 ROR D, n Rota a la derecha dato de 16 bits 5 F121 ROL D, n Rota a la izquierda dato de 16 bits 5 F122 RCR D, n Rota a la derecha dato de 16 bits con carry 5 F123 RCL D, n Rota a la izquierda dato de 16 bits con carry 5 INSTRUCCIONES DE MANIPULACIÓN DE BITS INSTRUCCIÓN DESCRIPCIÓN PASOS NUMERO BOOLEAN OPERANDOS F130 BTS D, n Pone bit a "1" en un dato de 16 bits 5 F131 BTR D, n Pone bit a "0" en un dato de 16 bits 5 F132 BTI D, n Invierte bit en un dato de 16 bits 5 F133 BTT D, n Prueba bit en un dato de 16 bits 5 F135 BCU D, n Número total de 1's en dato de 16 bits 5 F136 DBCU D, n Número total de 1's en dato de 32 bits 7
  37. 37. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 38 INSTRUCCIONES ESPECIALES DEL CONTADOR DE ALTA VELOCIDAD INSTRUCCIÓN DESCRIPCIÓN PASOS NUMERO BOOLEAN OPERANDOS F0 MV S, DT9052 Control del contador de alta velocidad 5 F1 DMV S, DT9044 Salva el valor transcurrido del contador de alta velocidad 7 F1 DMV DT9044, D Carga el valor transcurrido del contador de alta velocidad 7 F164 SPDO S Control de velocidad 3 F165 CAMO S Control CAM 3
  38. 38. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 39 Ejemplos: A continuación se describen las instrucciones más importantes que serán examinadas y practicadas en el curso, junto con algún ejemplo práctico. ST Start ST/ Start Not OT Out ST : Inicia una operación lógica con un contacto normalmente abierto. ST/ :Inicia una operación lógica con un contacto normalmente cerrado. OT: Lleva el resultado de la instrucción a la salida especificada. Diagrama Ladder Instrucción Booleana / Not Invierte el resultado efectuado por una instrucción. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Y0 se enciende cuando ambas entradas X0 y X1 se activan. Y1 se enciende cuando X0 ó X1, o ambas están inactivas. DIRECCION INSTRUCCION 0 1 2 3 ST X 0 OT Y 0 ST/ X 1 OT Y 1 X0 Y0 Start Out X1 Y1 Start Not Out 0 2 X0 Y0X1 Y1 Not 0 DIRECCION INSTRUCCION 0 1 2 3 4 ST X 0 AN/ X 1 OT Y 0 / OT Y 1
  39. 39. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 40 AN AND AN/ AND Not AN: Conecta en forma serial un contacto normalmente abierto AN/: Conecta en forma serial un contacto normalmente cerrado. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Y0 se enciende cuando ambas entradas X0 y X1 se activan y X2 se desactiva. OR OR OR/ OR Not OR: Conecta en forma paralela un contacto normalmente abierto. OR/: Conecta en forma paralela un contacto normalmente cerrado. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del Ejemplo: Y0 se enciende cuando cualquier entrada X0 ó X1 se activa ó X2 se desactiva. X0 Y0 0 X1 X2 AND Not AND Dirección Instrucción ST X 0 AN X 1 AN/ X 2 OT Y 0 0 1 3 2 X0 Y0 0 X1 OR X2 OR NOT 1 2 Dirección Instrucción ST X 0 OR X 1 OR/ X 2 OT Y 0 0 1 3 2
  40. 40. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 41 ANS AND Stack Ejecuta una operación AND entre múltiples bloques de instrucción. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Y0 se enciende cuando X0 ó X1 y X2 ó X3 se activan. (X0 OR X1) AND (X2 OR X3) Y0 bloque 1 bloque 2 ORS OR Stack Ejecuta una operación OR entre múltiples bloques de instrucción. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Y0 se enciende cuando ambas entradas X0 y X1 ó ambas entradas X2 y X3 se activan. (X0 AND X1) OR (X2 AND X3) Y0 bloque 1 bloque 2 X0 Y0 0 X2 Bloques de instrucción X1 X3 Dirección Instrucción ST X 0 OR X 1 ST X 2 OR X 3 0 1 3 2 ANS4 OT Y 05 X0 Y0 0 X1 Bloques de instrucción X2 X3 Dirección Instrucción ST X 0 AN X 1 ST X 2 AN X 3 0 1 3 2 ORS4 OT Y 05
  41. 41. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 42 PSHS Push Stack RDS Read Stack POPS Pop Stack PSHS: Almacena el resultado devuelto por una instrucción. RDS: Lee el resultado almacenado por la instrucción PSHS. POPS: Lee y limpia el resultado almacenado por la instrucción PSHS. Diagrama Ladder Instrucción Booleana DF Leading edge differential DF/ Trailing edge differential DF: Enciende el contacto, sólo durante un ciclo de scan, cuando el flanco de subida es detectado. DF/: Enciende el contacto, sólo durante un ciclo de scan, cuando el flanco de bajada es detectado. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Y0 se enciende sólo durante un ciclo de la ejecución del programa (1 scan) cuando la entrada X0 pasa del estado inactivo al estado activo. Y1 se enciende sólo durante un ciclo de la ejecución del programa (1 scan) cuando la entrada X1 pasa del estado activo al estado inactivo. Dirección Instrucción ST X 0 PSHS AN X 1 OT Y 0 0 1 3 2 RDS4 AN X 25 OT Y 16 POPS7 AN/ X 38 OT Y 29 X0 Y0 0 X1 X3 X2 Y1 Y2 Push Stack Read Stack Pop Stack X0 Y0 0 Y1 (DF) X1 (DF/)3 Dirección Instrucción ST X 0 DF OT Y 0 ST X 1 0 1 3 2 DF/4 OT Y 15
  42. 42. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 43 SET Set RST Reset SET: Mantiene el contacto encendido. RST: Mantiene el contacto apagado. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Cuando X0 se activa, Y0 se enciende y permanece encendido sin importar los cambios en la entrada X0. Cuando X1 se activa, Y0 se apaga y permanece apagado sin importar los cambios en la entrada X1. KP Keep Enciende la salida y mantiene su condición. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Cuando X0 se activa, la salida Y0 se enciende y mantiene su condición. Y0 se apaga cuando X1 se activa Notas: • El estado de la salida no es mantenido cuando el PLC es cambiado del modo RUN al modo PROG o cuando es apagado. • Si las señales de activación (SET) y desactivación (RESET) son activadas simultáneamente, la señal de desactivación (RESET) tiene prioridad. X0 Y0 0 Y0 (S) X1 4 (R) Dirección Instrucción ST X 0 SET Y 0 ST X 1 RST Y 0 0 1 5 4 X0 KP Y 00 X1 Número de la salida Señal de activación (SET) Señal de desactivación (RESET) Dirección Instrucción ST X 0 ST X 1 KP Y 0 0 1 2
  43. 43. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 44 TMR Timer (0.01 s) TMX Timer (0.1 s) TMY Timer (1 s) TMR: Configura el temporizador de retardo de encendido (ON-delay) a unidades de 0.01 s TMX: Configura el temporizador de retardo de encendido (ON-delay) a unidades de 0.1 s TMY: Configura el temporizador de retardo de encendido (ON-delay) a unidades de 1 s ON delay Timer Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Tres segundos después de que X0 se activa, el contacto del temporizador T5 se cierra encendiendo la salida Y0. Si, una vez activado el temporizador, X0 es desactivado, entonces el tiempo transcurrido retorna nuevamente al valor preestablecido. Notas: • La instrucción TM es un temporizador de valor preestablecido de tipo descendente. • El valor de configuración (valor preestablecido) K del temporizador puede variar entre 0 y 32767. • Este valor de K para un temporizador TMn es almacenado en el registro de 16 bits SVn. Existen 144 palabras SV que son compartidas entre los valores de configuración de los temporizadores y de los contadores. • El valor transcurrido de tiempo, una vez que el temporizador n ha sido activado, es almacenado en el registro de 16 bits EVn. Existen 144 palabras EV que son compartidas entre los valores transcurridos de los temporizadores y de los contadores. Dirección Instrucción ST X 0 TM X 5 K 30 ST T 5 0 1 4 OT Y 05 X0 TM X300 T5 Valor de configuración Número del temporizador 5 Y0 4
  44. 44. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 45 One shot timer OFF delay timer Flicker timer CT Counter Substrae el contador preestablecido. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Cuando el flanco de subida de la entrada X0 es detectado 10 veces, el contacto del contador C100 se cierra y Y0 es encendido. El valor transcurrido se almacena en el registro EV100 y es reinicializado cuando X1 (Reset) se activa. Dirección Instrucción ST X 0 ST X 1 ST C 100 0 1 5 OT Y 06 CT 100 K 10 2 X 0 C T 1 00 C100 V a lor de configuración Número del contador 100 Y 0 X 1 Entrada del contador Señal de reset 1 5
  45. 45. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 46 SR Shift register Desplaza un bit a la izquierda de un dato de 16 bits (relé interno especial WR). Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Un “1” es desplazado a la izquierda en WR3 (si X0 está activado) por cada transición bajo a alto en X1, y un “0” es desplazado a la izquierda en WR3 (si X0 está inactivo) por cada transición bajo a alto en X1. Si X2 es activado, en el flanco de subida, éste clarea a WR3, es decir, todos los bits del registro de 16 bits WR3 se ponen en “0”. F119 (LRSR) Left/right shift register Desplaza un bit a la izquierda o a la derecha de un rango de datos de 16 bits. Diagrama Ladder Instrucción Booleana D1: Area de datos inicial de 16 bits cuyos bits son desplazados de uno en uno a la izquierda o a la derecha. X0 SR WR 30 Señal de reset X1 Dato de entrada Señal de desplazamiento X2 Dirección Instrucción ST X 0 ST X 1 SR WR 3 0 1 3 ST X 22 Dirección Instrucción ST X 0 ST X 1 ST X 3 0 1 3 ST X 22 F 119(LRSR) DT 0 DT 9 4 X0 F119 LRSR0 Area de datos Señal de reset X1 Sentido del desplazamiento Dato de entrada X3 X2 Señal de desplazamiento DT 0 DT 9 D1 D2 1 2 3
  46. 46. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 47 D2: Area de datos final de 16 bits cuyos bits son desplazados de uno en uno a la izquierda o a la derecha. Explicación del ejemplo: Un bit del rango de datos DT0 a DT9 es desplazado a la izquierda en el flanco de subida de X2 mientras X0 esté en estado activo. Un bit en el mismo rango de datos es desplazado a la derecha en el flanco de subida de X2 mientras X0 esté en estado inactivo. Cuando X3 es activado, todos los bits del rango DT0 aDT9 son llevados a “0”. Los bits del rango de datos son desplazados a través del relé interno especialR9009 (bandera de carry). MCR Master control relay MCRE Master control relay end Ejecuta las instrucciones desde MC hasta MCE cuando el contacto predeterminado es activado. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Ejecuta el programa desde la instrucción MC hasta la instrucción MCE cuando el contacto predeterminado X0 es activado. El programa ejemplo se ejecuta en la misma forma que el mostrado a continuación. X0 0 X1 Contacto predeterminado X2 Número de la instrucción MC 1 2 3 (MC 0) (MCE 0) Y0 Y1 Dirección Instrucción ST X 0 MC 0 OT Y 0 0 1 4 ST X 13 ST/ X 25 OT Y 16 MCE 07 X0 X2 Y0 Y1 X1
  47. 47. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 48 JP Jump LBL Label Salta a la instrucción LBL que tiene el mismo número que la instrucción JP cuando el contacto predeterminado es activado. Diagrama Ladder Instrucción Booleana X1 0 Contacto predeterminado Número de la instrucción JP 9 (JP 1) (LBL 1) Explicación del ejemplo: Cuando el contacto predeterminado X1 se cierra, el programa salta desde JP1 hasta LBL1. X1 (JP 1) (LBL 1) Programa Programa Programa X1:ON No se ejecuta Comentarios • La instrucción JP causa que todas las instrucciones localizadas entre las instrucciones JP y LBL sean saltadas. Cuando la instrucción JP es ejecutada, el tiempo de ejecución de las instrucciones saltadas no es incluído dentro del tiempo de scan del programa. • Dos o más instrucciones JP con el mismo número pueden ser usadas en un programa. Sin embargo, dos o más instrucciones LBL con el mismo número no pueden ser especificadas en un programa. • Las instrucciones JP y LBL pueden ser incluídas entre otras instrucciones JP y LBL. Esto es llamado anidamiento. Dirección Instrucción ST X 1 JP 1 0 1 LBL 19
  48. 48. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 49 ED End Indica el final de un programa principal. Diagrama Ladder Instrucción Booleana X1 0 50 (ED ) Y0 Explicación del ejemplo: El paso 50 es el final del área del programa principal. Nota: Los programa de subrutinas y los programas de tratamiento de interrupción se colocan después de la instrucción ED. CALL Subrutine call SUB Subrutine entry RET Subrutine return CALL: Ejecuta la rutina especificada SUB: Indica el inicio del prograna de la subrutina. RET: Finaliza el programa de subrutina y retorna al programa principal. Diagrama Ladder Instrucción Booleana X0 10 Disparo (CALL 1) (RET ) (ED ) (SUB 1) 20 21 30 Número del programa de subrutina DIRECCION INSTRUCCION 0 1 . . . 50 ST X 1 OT Y 0 . . . DE Dirección Instrucción ST X 0 CALL 1 10 11 SUB 121 ED20 RET30
  49. 49. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 50 Explicación del ejemplo: Cuando el contacto predeterminado X0 se cierra, el programa de subrutina desde la instrucción SUB hasta la instrucción RET es ejecutado. Después de que el programa de subrutina se ejecuta, el programa desde el que se hizo el llamado se sigue ejecutando en la instrucción inmediatamente posterior a la instrucción CALL. Comentarios: Instrucción CALL: • Esta instrucción ejecuta el programa de subrutina especificado. • Esta instrucción puede ser programada en el área del programa principal, en el área del programa de interrupción, y en el área del programa de subrutina. • Dos o más instrucciones CALL con el mismo número pueden ser especificadas en un programa Instrucción SUB: • Dos o más instrucciones SUB con el mismo número no pueden ser especificadas. • Se debe asegurar que las instrucciones SUB y RET estén en la dirección posterior a la instrucción ED. Instrucción RET: • Cuando esta instrucción es ejecutada, el programa de subrutina se cierra y el programa ejecuta la dirección siguiente a la instrucción CALL. • Con una instrucción RET dos o más programas de subrutina pueden ser controlados.
  50. 50. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 51 • Un programa de subrutina puede contener a su vez hasta un máximo de cuatro programas de subrutina. Esto es conocido como anidamiento. • Si el disparo para la instrucción CALL está inactivo, el programa de subrutina no es ejecutado. • El relé especial R9007 se enciende y mantiene encendido si la señal de disparo para una subrutina de 5o. anidamiento es activada. La dirección de error es transferida al registro DT9017 y mantenida. • El relé especial R9008 se enciende por un instante cuando la señal de disparo para una subrutina de 5o. anidamiento es activada. La dirección de error es transferida al registro DT9018. F0 (MV) 16 bit data move Copia el dato de 16 bits al área especificada de 16 bits. Diagrama Ladder Instrucción Booleana X0 0 Disparo [F0 MV, WX0, WR0] [ [ S D S: Area de 16 bits o valor constante (fuente) D: Area de 16 bits (destino) Explicación del ejemplo: El contenido de la palabra de relés de entrada externos WX0 es copiado a la palabra de relés internos WR0 cuando X0 se activa. DIRECCION INSTRUCCION 0 1 ST X 0 F0 (MV) WX 0 WR 0
  51. 51. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 52 F60 (CMP) 16 bit data compare Compara un dato de 16 bits con otro. Diagrama Ladder X0 0 Disparo [F60 CMP, DT0, K100] [ [ S1 S2 S1: Area de 16 bits o valor constante a ser comparado S2: Area de 16 bits o valor constante a ser comparado X0 R900A R0 X0 R900B R1 X0 R900C R2 Asegurarse de usar el mismo contacto usado para disparar la instrucción F60 (CMP) 6 9 12 Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Compara la constante decimal 100 con el contenido del registro de datos DT0 cuando X0 se activa. El resultado de la comparación es almacenado en los relés internos especiales R900A, R900B Y R900C. Cuando DT0 > K100, R900A se enciende y el relé interno R0 se activa. Cuando DT0 = K100, R900B se enciende y el relé interno R1 se activa. Cuando DT0 < K100, R900C se enciende y el relé interno R2 se activa. En este programa de ejemplo, la comparación será ejecutada sólo cuando X0 se active. Dirección Instrucción ST X 0 F 60 (CMP) DT 0 K 100 0 1 ST X 06 AN R 900A7 OT R 08 ST X 09 Dirección Instrucción OT R 1 10 11 ST X 012 AN R 900C13 OT R 214 AN R 900B
  52. 52. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 53 F62 (WIN) 16 bit data band compare Compara un dato de 16 bits con la zona de datos comprendida entre otros dos datos de 16 bits. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Compara el contenido del registro de datos DT0 con el contenido del registro de datos DT2 (límite inferior de la banda) y DT4 (límite superior de la banda) cuando X0 se activa. El resultado de la comparación es almacenado en los relés internos especiales R900A, R900B Y R900C. Cuando DT0 > DT4, R900A se activa y la salida Y0 se enciende. Cuando DT2 <= DT0 <= DT4, R900B se activa y la salida Y1 se enciende. Cuando DT0 < DT2, R900C se activa y la salida Y2 se enciende. X0 0 Disparo [F62 WIN, DT0, DT2, DT4] [ [ S1 S2 X0 R900A Y0 X0 R900B Y1 X0 R900C Y2 Asegurarse de usar el mismo contacto usado para disparar la instrucción F62 (WIN) 8 11 14 [ S3 Dirección Instrucción ST X 0 F 62 (WIN) DT 0 DT 2 DT 4 0 1 ST X 08 AN R 900A9 ST X 011 Dirección Instrucción OT Y 1 12 13 ST X 014 AN R 900C15 OT Y 216 AN R 900B OT Y 010
  53. 53. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 54 F20 (+) 16 bit data [D+S à D] Suma dos registros de datos de 16 bits (destino y fuente) y almacena el resultado en el registro destino. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: El contenido del registro de relés internos WR0 y el registro de datos DT1 son sumados cuando X0 es activado. El resultado es almacenado en el registro WR0. F25 (-) 16 bit data [D-S à D] Substrae el registro de datos de 16 bits fuente del registro de datos de 16 bits destino y el resultado lo almacena en el registro destino. Diagrama Ladder Instrucción Booleana Explicación del ejemplo: Substrae el contenido del registro de datos DT0 del contenido del registro de datos DT2 cuando X0 es activado. El resultado es almacenado en el registro DT2. X0 0 Disparo [ F20 +, DT1, WR0 ] [ [ S D S: Registro de datos de 16 bits o constante (fuente) D: Registro de datos de 16 bits (destino) DIRECCIÓN INSTRUCCIÓN 0 1 ST X 0 F20 (+) DT 1 WR 0 X0 0 Disparo [ F25 -, DT0, DT2 ] [ [ S D S: Registro de datos de 16 bits o constante (fuente o substraendo) D: Registro de datos de 16 bits (destino o minuendo) DIRECCIÖN INSTRUCCIÓN 0 1 ST X 0 F25 (-) DT 0 DT 2
  54. 54. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 55 F30 (*) 16 bit data [S1*S2 à (D+1, D)] Multiplica dos datos de 16 bits y almacena el resultado en el área especificada de 32 bits. Diagrama Ladder Instrucción Booleana X0 0 Disparo [ F30 *, WX0, K100,DT0] [ [S1 S2 S1: Registro de 16 bits o constante (multiplicando) S2: Registro de 16 bits (multiplicador) D: Area de datos de 16 bits inferior, del dato de 32 bits del resultado [ D Explicación del ejemplo: Multiplica el contenido del registro de relés de entrada externos WX0 y la constante decimal 100 cuando X0 es activado. El resultado es almacenado en los registros de datos DT0 (parte baja del resultado) y DT1 (parte alta del resultado). F32 (%) 16 bit data [S1/S2 à D..(DT9015)] Divide el dato de 16 bits por el divisor y almacena el resultado en el área especificada, y el residuo en el registro especial DT9015. Diagrama Ladder Instrucción Booleana X0 0 Disparo [F32 %, DT100, K10,DT0] [ [ S1 S2 S1:Registrode16bitsoconstante(dividendo) S2:Registrode16bitsoconstante(divisor) D: Areadedatosde16bits(cociente),(residuoalmacenadoenDT9015) [ D Explicación del ejemplo: Divide el contenido del registro de datos DT100 por la constante decimal K10 cuando X0 se activa. El cociente es almacenado en el registro de datos DT0 y el residuo es almacenado en el registro especial DT9015. Dirección Instrucción ST X 0 F 30 (*) WX 0 K 100 DT 0 0 1 Dirección Instrucción ST X 0 F 32 (%) DT 100 K 10 DT 0 0 1
  55. 55. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 56 4. EJERCICIOS DE APLICACIÓN EJERCICIO 1 En una bodega se desea tener un sistema de alarma contra incendio, a través de un PLC. Para ello se debe cumplir con las siguientes condiciones: • En la Bodega se encuentran ubicados 3 sensores de humo, los cuales llevan su señal de indicación a panel de alarmas, el cual es administrado por el PLC. • Ante un conato de incendio, se debe activar tanto la indicación luminosa como la alarma sonora. • En el panel se encuentra un botón de Reset, el cual apaga la sirena, pero deja la indicación luminosa. • Por cada alarma que se activa, se debe activar la sirena. Representación pictórica del ejercicio de aplicación 1. Asignación de entradas y salidas para el ejercicio de aplicación 1. ENTRADAS (IN) SALIDAS (OUT) X0 : Sensor de Humo 1 (Planta) X1 : Sensor de Humo 2 (Bodega) X2 : Sensor de Humo 3 (Oficinas) X3 : Botón de Reset Y0 : Piloto alarma Planta Y1 : Piloto alarma Bodega Y2 : Piloto alarma Oficinas Y3 : Alarma Sonora
  56. 56. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 57 Solución al ejercicio de aplicación 1. EJERCICIO 2 En un colector de polvo se dispone de una serie de válvulas, las cuales tienen como misión limpiar los filtros. Los filtros tienen forma de “manga”, y las válvulas simplemente los infla por unos milisegundos produciendo una sacudida en estos. La secuencia de activación de las válvulas es de la siguiente forma: Diagrama de tiempo para el ejercicio de aplicación 2. Asignación de tiempos y entradas para el ejercicio de aplicación 2. Tiempo muerto 30 s X0 ON : Enciende Tiempo ON 1 s OFF : Apaga Tiempo OFF 4 s
  57. 57. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 58 S Solución 1 al ejercicio de aplicación 2. Solución 2 al ejercicio de aplicación 2.
  58. 58. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 59 EJERCICIO 3 Implementar un programa que alterne 2 salidas cada 7 días. Como requisito se deben utilizar contadores. • Relé generador de minutos: R901E • Salidas Y0 y Y1 Para efectos demostrativos. • Relé generador de Centésimas de segundo: R9018 • Contador de Horas: SV100 : 12 • Contador de días: SV101 : 13 Solución al ejercicio de aplicación 3.
  59. 59. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 60 EJERCICIO 4 Diseño de un programa para control de nivel en un Tanque. Un tanque de abastecimiento de un determinado fluido, es alimentado por una motobomba, como puede observarse en la Gráfica. El fluido contenido en el tanque es desocupado por la apertura de una válvula de abastecimiento, la cual es controlada externamente por otro sistema. Se trata de mantener, automáticamente, el nivel del fluido en el tanque entre dos limites - superior e inferior - para asegurar que nunca se rebose el liquido y además que siempre haya fluido en él. Para ello se tienen instalados dos sensores de nivel del liquido: uno de ellos sensa el limite superior del fluido y el otro el limite inferior. El sistema debe tener además, un pulsador de marcha y uno de paro. Representación pictórica para el ejercicio de aplicación 4.
  60. 60. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 61 Asignación de entradas y salidas para el ejercicio de aplicación 4. ENTRADAS SALIDAS X0 Pulsador de marcha (N.A) Y0 Moto Bomba X1 Pulsador de Paro (N.C) X2 Sensor de limite superior (N.A) X3 Sensor de limite inferior (N.A) N.A. Normalmente Abierto X4 Térmico Moto Bomba N.C. Normalmente Cerrado Solución al ejercicio de aplicación 4. EJERCICIO 5 Diseño de un programa para control de una llenadora de envases En una banda transportadora accionada por un motor Trifásico con arranque directo, son depositadas botellas que deben ser llenadas con un determinado liquido. Un interruptor mecánico de posición (Limit switch) detecta la entrada de la botella en una zona, en cuyo momento se detiene la banda anterior que transporta las botellas vacías.
  61. 61. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 62 A los 0.5 segundos de la acción anterior, se abre una electroválvula y se inicia el llenado de la botella correspondiente. Un detector fotoeléctrico de proximidad, detecta que se ha llenado la botella, y al cabo de 0.5 segundos se vuelve a poner en marcha la banda transportadora. Representación pictórica para el ejercicio de aplicación 5. Nota: La banda que transporta las botellas llenas, siempre estará en marcha durante el proceso. Asignación de entradas y salidas para el ejercicio de aplicación 5. ENTRADAS SALIDAS X0 Pulsador de marcha (N.A) Y0 Motor Banda botellas vacías X1 Pulsador de Paro (N.C) Y1 Motor Banda botellas llenas X2 Limit Switch de posición (N.A) Y2 Electroválvula de llenado X3 Detector fotoeléctrico (N.A) X4 Térmico Motor Banda botellas vacías N.A Normalmente Abierto X5 Térmico Motor Banda botellas llenas N.C Normalmente Cerrado
  62. 62. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 63 Solución al ejercicio de aplicación 5.
  63. 63. SINCRON DISEÑO ELECTRÓNICO LTDA. Seminario PLC NAiS MemberofMatsushitaGroup 64 BIBLIOGRAFIA LLADONOSA, Vicent e IBAÑEZ, Ferran. PROGRAMACION DE AUTOMATAS INDUSTRIALES OMRON. Colombia: Alfaomega marcombo, 1996. p. 92. MATSUSHITA ELECTRIC WORKS, LTD. PROGRAMMABLE CONTROLLER - FP-M / FP1. PORRAS, Alejandro y MONTANERO, Antonio. AUTOMATAS PROGRAMABLES - Fundamento, manejo, instalación y prácticas. España: McGraw Hill, 1990. 10 - 14 p.

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