electrisidad

1. APUNTE:
ARQUITECTURA PLC
MODICON TSX MOMENTUM
ÁREA DE EET
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2. Derechos Reservados
Titular del Derecho: INACAP
N° de inscripción en el Registro de Propiedad Intelectual # ___ . ____ de fecha ___-___-___.
© INACAP 2002.
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3. INDICE
Arquitectura PLC Modicon TSX Momentum .....….………………………… Pág. 04
Bases de E/S (Entradas/Salidas) ……….……………………………………. Pág. 06
Adaptadores de Comunicación … …………………………………………… Pág. 07
Procesadores ………………………………………………………………… Pág. 08
Adaptadores opcionales ..…………………………………………………… Pág. 08
Componentes del Laboratorio de PLC Modicon TSX Momentum .………… Pág. 09
Instrucciones Básicas del PLC Modicon ……………………………………… Pág. 10
Grupo de instrucciones ……………………………………………………… Pág. 11
Bobina y contactos ………………………………………………………… Pág. 11
Bobinas ……………………………………………………………………… Pág. 11
Bobina Normal ……………………………………………………………… Pág. 12
Bobina con retención ………………………………………………………… Pág. 12
Contactos …………………………………………………………………… Pág. 12
Contacto normalmente abierto ……………………………………………… Pág. 13
Contacto normalmente cerrado ……………………………………………… Pág. 13
Contacto de transición positiva ……………………………………………… Pág. 13
Contacto de transición negativa ……………………………………………… Pág. 14
Temporizadores ……………………………………………………………… Pág. 14
Simbología de un temporizador ..…………………………………………… Pág. 15
Entradas ……………………………………………………………………… Pág. 15
Salidas . ……………………………………………………………………… Pág. 16
Componentes del temporizador ……………………………………………… Pág. 16
Contadores …………………………………………………………………… Pág. 17
Contador ascendente (UCTR) ….…………………………………………… Pág. 19
Contador descendente (DCTR) ……………………………………………… Pág. 20
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4. ARQUITECTURA PLC
MODICON TSX Momentum
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5. TSX Momentum es una familia completa de productos de control con diseño modular
flexible para crear un sistema que cubra las necesidades de inteligencia local distribuida en
el punto de control.
El sistema Modicon TSX Momentum incluye 4 componentes fundamentales que se
conectan fácilmente entre sí en diversas combinaciones para crear sistemas y subsistemas
de control versátiles. Los cuatro elementos fácilmente adaptables.
Bases de E/S
Adaptadores de comunicación.
Adaptadores procesador.
Adaptadores opcionales.
Componentes fundamentales PLC TSX Momentun
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6. Bases de E/S (Entradas/Salidas)
Base E/S Momentum
Las bases de E/S soportan el resto del sistema de control (adaptadores de comunicación y
procesadores) que se conectan a la base E/S. Una amplia gama de bases de E/S disponibles,
incluyendo E/S analógicas, discretas en tensiones de 24 VCC, 110 VAC y 220 VAC, bases
con salidas a relé, bases con E/S combinadas, bases con funciones específicas (contaje,
control de motores paso a paso)
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7. Adaptadores de Comunicación
Modicon TSX Momentum está diseñado para independizar las comunicaciones, de la base
de E/S, creando el sistema de E/S realmente abierto que se puede adaptar a cualquier bus de
campo.
Al montar sobre la base de E/S un adaptador de comunicaciones, obtenemos una base de
E/S remota que se conecta a cualquier bus de campo y respondiendo al administrador de la
red.
Las E/S pueden ser utilizadas en distintos tipos de arquitecturas, sistemas de control
distribuido, centralizados, controles basados en PC, como complementos de diferentes
proveedores.
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8. Procesadores
Son necesarios cuando un sistema de control necesita inteligencia local distribuida. Los
procesadores Modicon TSX Momentum M1 equipados con CPU, RAM y memoria Flash,
son compatibles con los PLC Quantum, Compact y 984 de Modicon y se conectan en las
bases de E/S .
Adaptadores opcionales
El adaptador opcional va acompañado siempre de un adaptador procesador y le proporciona
nuevas capacidades de red, reloj calendario y batería de seguridad.
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9. Componentes del Laboratorio de PLC Modicon TSX Momentum
Bases de E/S (Entradas/Salidas)
E/S Discretas 170 ADM 390 30
Supply voltage : 24 VDC
Supply range : 20 ... 30 VDC
Mapa de E/S : 1 input word
1 output word
E/S Analógicas 170 AMM 090 00
Supply voltage : 24 VDC
Supply range : 20 ... 30 VDC
Mapa de E/S : 5 input word
5 output word
Input analógicas :4
Input discretas :4
Output analógicas :2
Output discretas :2
Procesadores
Procesador 171 CCS 780 00
Internal memory : 64K bytes
User memory : 2,4K word
Flash RAM : 256K bytes
Clock speed : 20 Mhz
Comunicación : 2 Modbus port
Procesador 171 CCC 980 20
Internal memory : 544K bytes
User memory : 18K word
Flash RAM : 512K bytes
Clock speed : 50 Mhz
Comunicación : Modbus port
Ethernet port
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10. INSTRUCCIONES BASICAS DEL PLC MODICON.
Introducción.
La programación de controles eléctricos implica que un usuario implemente
instrucciones codificadas de operaciones en forma de objetos visuales
organizados en forma de ladder logic. Los objetos de programa diseñados, a
nivel del usuario, se convierten, durante el cargado del proceso, en códigos
operacionales comprensibles para un ordenador. Los códigos operacionales se
decodifican en la CPU y son procesados a través de las funciones de firmware
del controlador para implementar el control deseado.
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11. Grupos de instrucciones.
Todas las instrucciones están reunidas en uno de los grupos siguientes:
• Instrucciones de comunicación ASCII
• Instrucciones para contadores y temporizadores
• Instrucciones de E/S rápidas
• Loadble DX
• Instrucciones matemáticas
• Instrucciones matriciales
• Generales
• Instrucciones Move
• Instrucciones especiales
• Bobinas y contactos
Bobina y Contactos.
Bobinas.
Una bobina es una salida binaria que se activa y desactiva de acuerdo al flujo de señal en el
programa lógico. Una bobina simple vincula una referencia 0X en la memoria de señal del
PLC. Debido a que sus valores de salida se actualizan en la memoria de señal del PLC, se
puede usar una bobina internamente en el programa lógico o externamente a través de la
dotación de E/S con una unidad de salida binaria en el sistema de control. Cuando una
bobina esta activa, trasmitirá señal a un circuito de salida binario o cambiará el estado de un
relé interno en la memoria de señal.
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12. Bobina Normal.
Es una salida binaria que se muestra como una referencia 0X. Se encuentra activa o
inactiva, dependiendo del flujo de señal en el programa.
Figura 1.
Bobina con retención.
Si se energiza una bobina con retención (con enclavamiento) cuando el PLC pierde su
alimentación, la bobina retornará al mismo estado par un ciclo cuando se restaure la
alimentación del PLC.
Figura 2.
Contactos.
Los contactos se utilizan para transmitir o inhibir una señal en un programa de ladder logic
(diagrama escalera). Son valores binarios, o sea, cada uno requiere u punto de E/S en la
ladder logic. Un contacto simple puede ser vinculado con un número de referencia 0X ó 1X
en la memoria de señal del PLC.
Se dispone de cuatro clases de contactos:
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13. Contacto normal abierto (N.O).
Este contacto conduce señal cuando se encuentra activado.
Figura 3.
Contacto normal cerrado (NC).
Conduce señal cuando se encuentra desactivado.
Figura 5.
Contacto de transición positiva.
Conduce señal solamente por un ciclo cuando su transición es de OFF a ON.
Figura Nº 6
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14. Contacto de transición negativa.
Conduce señal solamente por un ciclo cuando su transición es de ON a OFF.
Figura 7.
Temporizadores.
El temporizador es un elemento de programa cuya función es acumular tiempo cuando sus
condiciones de entrada cumplen con ciertos requisitos. El valor de tiempo acumulado es
almacenado en un registro interno del PLC (registro tipo 4XXXX).
Una vez que el valor almacenado (tiempo acumulado) del temporizador llega a un valor
determinado (preset time, tiempo prefijado) cambian las condiciones de salida. Esto puede
ser usado por el usuario para generar, por ejemplo.
• Temporizadores a la conexión.
• Temporizadores a la desconexión.
• Relojes de tiempo real, etc.
El PLC Modicon dispone de tres bases de tiempo para usar en temporizadores: 1.0; 0.1 y
0.01 segundos.(T1.0; T0.1; T0.01).
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15. Dependiendo de la base que se selecciona será el tiempo que podrá acumular el
temporizador, teniendo su limite superior 9999 unidades de base de tiempo; en caso de
querer obtener tiempos superiores, se pueden conectar en cascada el número de
temporizadores que se desee.
Tiempo
Control prefijado Salida 1
Base de tiempo
Tiempo
Acumulado
Puesta a cero Salida 2
(reset)
Figura 8.
Simbología de un temporizador.
A continuación se entrega la función de cada una de las partes que componen el
temporizador.
Entradas.
Control. Como su nombre lo indica, esta entrada controla el funcionamiento del
temporizador. Mientras esta entrada este energizada, el temporizador acumulará
tiempo, lo anterior es siempre y cuando la entrada de RESET este energizada.
Reset. Si esta entrada se desenergiza, no importando la condición de la entrada
CONTROL, el temporizador se irá a cero, es decir, el registro que contiene el valor
de tiempo acumulado se pondrá a cero.
Mientras esta entrada se mantenga energizada, el temporizador está en condiciones
de acumular tiempo, siempre y cuando no se haya llegado al valor preestablecido
(preset).
De lo anterior se puede concluir que mientras la entrada de RESET esta energizada,
el temporizador mantendrá su valor de tiempo acumulado, no importando si la señal
de CONTROL sea una señal pulsante, en este último caso, el temporizador
acumulará tiempo durante los periodos en que la señal de CONTROL este en estado
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16. ON, por lo tanto los temporizadores son siempre retentivos mientras se
mantenga la entrada de RESET energizada.
Salidas
Salida 1. Esta salida se activa una vez que el tiempo contado sea igual al tiempo
prefijado, tan pronto sucede lo anterior, el temporizador se detiene. Esta salida se
desenergiza una vez que el tiempo contado se va a cero, esto es, cada vez que la
entrada de RESET se desenergiza.
Salida 2. Esta salida opera en forma inversa a la primera, es decir, está energizada
mientras el temporizador no llega al tiempo prefijado, y se desenergiza cuanto el
tiempo contado sea igual al tiempo prefijado.
A cualquiera de estas dos salidas se le puede conectar cualquier otro elemento de
programa, tales como bobinas, contactos, bloques aritméticos, etc.
Componentes del Temporizador:
Tiempo prefijado (preset time). En esta posición del temporizador va ubicado el
tiempo prefijado el cual limita el máximo de tiempo de acumulación y por lo tanto,
de acuerdo a este valor es cuando las salidas 1 y 2 cambien su estado.
Para determinar el valor del tiempo prefijado del temporizador, se permiten las
siguientes posibilidades:
• Un valor entre 0 y 999 (984/X ; 0 ~ 9999)
• Un registro interno o salida (4XXXX)
• Un registro de entrada ( 3XXXX)
Al referirnos a un registro, nos estamos refiriendo al contenido de tal registro; lo
anterior permite poder presentar una temporización de acuerdo a cierta lógica
interna, por ejemplo, como el resultado de una comparación, de una suma, etc, o
bien de acuerdo a una señal análoga o tipo BCD proveniente de terreno que ingresa
al PLC por medio de un módulo.
Base de Tiempo. El PLC Modicon dispone de 3 señales pulsantes con cristales de
cuarzo, estas señales tienen frecuencias de 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz, con las cuales se
obtienen 3 bases de tiempo para usar con temporizadores, ellas son de 1.0; 0.1; 0.01
segundos ( T1.0; T0.1; T0.01) por lo tanto de acuerdo a la base de tiempo que se
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17. seleccione es el tiempo que puede acumular el temporizador, teniendo su limite
superior en 9999 unidades.
Tiempo Acumulado. En esta posición del temporizador va la referencia de un
registro (4XXXX), el cual contiene el tiempo acumulado que lleva el temporizador.
Además, el contenido de este registro puede ser usado por cualquier parte de la
lógica del PLC.
Contadores.
Los contadores son instrucciones de programa que cumplen la función de contar eventos
cada vez que sus condiciones de entrada cumplan ciertos requisitos. El número de eventos
contados es almacenado en un registro interno del PLC (tipo 4XXXX). Una vez que el
valor almacenado (eventos contados) llegue a un valor predeterminado ( preset events,
eventos prefijados), las condiciones de salida del contador cambian, las cuales pueden ser
usadas por el usuario.
Hay dos tipos de contadores:
• Contador ascendente (UCTR)
• Contador descendente (DCTR)
El símbolo de los contadores, sus campos y entradas de control y salidas de estados se
muestra a continuación.
Cuenta de Eventos ON: Cuando
flancos prefijados cuenta igual al
valor predefinido
UCTR
DCTR
Habilitación / ON: Cuando cuenta
Reset Eventos contados menor al valor
(4XXXX) predefinido
Figura 10.
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18. El contador posee dos entradas ubicadas del lado izquierdo, dos salidas ubicadas del lado
derecho, y dos campos en el interior de la instrucción.
Eventos prefijados (preset events). En esta posición del contador es donde se define
el valor hasta el cual el contador ascendente deberá contar, o desde que valor el
contador descendente empieza a decrementar hasta llegar a cero. Para fijar el valor
de eventos prefijados del contador, se permiten las siguientes posibilidades:
• Un valor fijo entre 0 a 9999
• Un registro interno o salida (4XXXX).
• Un registro de salida (3XXXX) .
Eventos contados. Es donde se van acumulando los flancos leídos, o bien, en el caso
de un contador descendente, donde se decrementan los flancos leídos. En esta
posición del contador va la referencia de un registro (4XXXX), el cual tiene en su
interior el número de eventos contados.
• La entrada superior es quien detecta los flancos de OFF a ON.
• La entrada inferior es quien habilita la cuenta o bien pone el contador a
0.
• La salida superior es quien indica, cuando está en ON, que el contador
ascendente llegó al valor predefinido, o bien que el contador descendente
llegó a cero (cuenta finalizada).
• La salida inferior, cuando está en ON, indica que el contador no finalizó
la cuenta.
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19. Contador ascendente (UCTR).
El contador ascendente cuenta las transiciones de OFF a ON de la entrada superior, desde
cero a un valor prefijado.
Cuenta de Eventos ON: Cuando
flancos de prefijados cuenta igual al
OFF a ON valor predefinido
UCTR
Habilitación / Eventos contados ON: Cuando cuenta
Reset (4XXXX) menor al valor
predefinido
Figura 11.
En el campo superior de la instrucción, se define hasta qué número debe contar el contador.
Esta definición puede hacerse de manera explícita poniendo en tal campo directamente el
número, o bien de manera implícita, poniendo registros del tipo 3X ó 4X, dentro de los
cuales se define el número hasta el cual llega la cuenta.
En el campo inferior de la instrucción, se define un registro del tipo 4X que es la posición
de memoria donde evoluciona el contador. Estando el contador habilitado, se puede ver la
evolución de la cuenta inspeccionando este registro. Una vez que el valor en este campo
llegó al valor definido en el campo superior, el contador se detiene: no se acumulan más
valores y no se leen más flancos en su entrada superior.
La cuenta se reinicia cuando se le quite power flow a la entrada inferior, que es la que
lleva a cero el registro de acumulación de la cuenta.
La entrada superior es quien cuenta los flancos y los acumula en el campo inferior de la
instrucción. El flanco se lee siempre y cuando la entrada inferior tenga power flow,
habilitando así la operación.
La entrada inferior es la que, con power flow presente, habilita el conteo. Al quitarle power
flow deshabilita el conteo poniendo en cero (0) el campo inferior, que es donde se va
acumulando la cuenta.
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20. La salida superior con power flow, indica que el valor acumulado en el campo inferior de la
instrucción igualó al valor definido en el campo superior. Mientras tanto el valor
acumulado en el campo sea inferior al valor definido en el campo superior, esta salida
permanece en OFF.
La salida inferior con power flow, indica que el contador no llegó al valor definido en el
campo superior. Cuando el valor acumulado en el campo inferior de la instrucción iguala al
valor definido en el campo superior, el power flow se retira de esta salida. Trabaja de
manera complementaria a la salida superior.
Contador Descendente (DCTR).
El contador descendente cuenta las transiciones de OFF a ON (ausencia-presencia de power
flow) de la entrada superior, desde un valor predefinido a cero.
Cuenta de Eventos ON: Cuando
flancos de prefijados cuenta igual al
OFF a ON valor predefinido
DCTR
4XXXX
Habilitación / ON: Cuando cuenta
Reset menor al valor
predefinido
Figura 12.
En el campo superior de la instrucción, se define desde qué número -hasta cero- debe contar
el contador (a definición de este campo es igual que en el contador ascendente).
En el campo inferior de la instrucción, se define un registro del tipo 4X que será la posición
de memoria donde evolucionará el contador. Estando el contador habilitado se puede ver la
evolución de la cuenta inspeccionando este registro. Una vez que el valor en este campo
llegó a cero, el contador detiene la cuenta, no leyendo más flancos en su entrada superior.
La cuenta se reinicia cuando se le quite power flow a la entrada inferior que es la que
aplica un reset a este registro.
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21. La entrada superior es la que cuenta los flancos, y va decrementando el valor del registro en
el campo inferior de la instrucción. El flanco será leído siempre y cuando la entrada
inferior, tenga power flow habilitando la operación.
La entrada inferior es la que, con power presente, habilita el conteo. Al quitarle power flow
deshabilita el conteo, poniendo en el registro inferior el valor inicial definido en el campo
superior. La salida superior con power flow, indica que el valor acumulado en el campo
inferior de la instrucción llegó a cero (finalizó la cuenta). Hasta tanto el valor del registro
inferior sea distinto de cero, esta salida permanece en OFF.
La salida inferior, con power flow, indica que el contador no llegó a cero. Su estado pasa a
OFF al alcanzar el registro inferior el valor cero. Trabaja de manera complementaria a la
salida superior.
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