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Indicadores de instrucción PID

 

 

 

La columna derecha de la pantalla anterior muestra varios indicadores asociados con la instrucción PID. La sección siguiente describe estos indicadores:

 

El bit de modo de tiempo TM (palabra 0, bit 0) especifica el modo PID. Se establece cuando el modo TEMPORIZADO está en efecto. Se pone a cero cuando el modo STI está en efecto. Este bit se puede establecer o poner a cero por medio de instrucciones en su programa de escalera.

 

El bit manual/automático AM (palabra 0, bit 01) especifica la operación automática cuando se pone a cero y la operación manual cuando se establece. Este bit puede ser establecido o poner a cero por medio de instrucciones en su programa de escalera.

 

El bit de modo de control CM (palabra 0, bit 02) se pone a cero si el control es E=SP-PV. Se establece si el control es E=PV-SP. Este bit se puede establecer o poner a cero por medio de instrucciones en su programa de escalera.

 

El bit de límite de salida habilitado OL (palabra 0, bit 03) se establece cuando ha seleccionado limitar la variable de control usando la tecla de función [F4]. Este bit se puede establecer o poner a cero por medio de instrucciones en su programa de escalera.

 

Específico para SLC 5/03 y SLC 5/04 - Bit de mejoramiento de restablecimiento y rango de ganancia RG (palabra 0, bit 4) Cuando se establece, este bit causa que el valor de restablecimiento de minuto/repetición y el multiplicador de ganancia sean mejorados por un factor de 10 (multiplicador de restablecimiento de .01 y multiplicador de ganancia de .01).

 

 

Ejemplo con el juego de bit 4 El valor de restablecimiento de 1 indica que el valor integral de 0.01 minutos/repetición (0.6 segundos/repetición) se aplicará al algoritmo integral PID. El valor de ganancia de 1 indica que el error será multiplicado en 0.01 y aplicado al algoritmo PID.

Cuando se pone a cero, este bit permite que el valor de restablecimiento de minutos/repetición y el valor del multiplicador de ganancia sean evaluados en las mismas unidades que la instrucción 5/02 PID (multiplicador de restablecimiento de 0.1 y multiplicador de ganancia de 0.1).

Ejemplo con el juego de bit 4 El valor de restablecimiento de 1 indica que el valor integral de 0.01 minutos/repetición (0.6 segundos/repetición) se aplicará alalgoritmo integral PID. El valor de ganancia de 1 indica que el error será multiplicado en 0.01 y aplicado al algoritmo PID.

Observe que el multiplicador de régimen no es afectado por esta selección. (La edición inicial del software, versión 4.0, puede no permitirle introducir este bit. Sin embargo, puede alterar el estado de este bit directamente en el bloque de control.)

 

El indicador de punto de ajuste de escala SC (palabra 0, bit 05) se pone a cero cuando se especifican los valores de escala del punto de ajuste.

 

El tiempo de actualización del lazo demasiado rápido TF (palabra 0, bit 06) está establecido por el algoritmo PID si el tiempo de actualización del lazo que ha especificado no puede ser realizado por el programa en cuestión (debido a límites de tiempo de escán).

Si este bit está establecido, trate de corregir el problema actualizando su lazo PID a un régimen más lento o moviendo la instrucción PID a una rutina de interrupción STI. Las ganancias de restablecimiento y régimen aparecerán con error si la instrucción funciona con este bit establecido.

 

Bit de acción de derivativa (régimen) DA (palabra 0, bit 07) Cuando está establecido, este bit causa que el cálculo de derivativa (régimen) sea evaluado en el error en vez del PIV. Cuando se pone a cero, este bit permite que el cálculo de derivativa (régimen) sea evaluado de la misma manera que la instrucción 5/02 PID (donde la derivativa se realiza en el PIV). Este bit es usado únicamente por los procesadores SLC 5/03 y SLC 5/04.

 

•DB, establecido cuando el error está en DB (palabra 0, bit 08) se establece cuando la variable de proceso se encuentra dentro del rango de banda muerta de intersección con 0.

 

La alarma de salida, límite superior UL (palabra 0, bit 9) se establece cuando el CV de de salida de control calculado excede el límite CV superior.

 

La alarma de salida, límite inferior LL (palabra 0, bit 10)se establece cuando el CV de salida de control calculado es menor que el límite CV inferior.

 

El punto de ajuste fuera de rango SP (palabra 0, bit 11) se establece cuando el punto de ajuste excede el valor con escala máximo o es menor que el valor con escala mínimo.

 

La variable de proceso fuera de rango PV (palabra 0, bit 12) se establece cuando la variable de proceso sin escala (o sin procesar) excede 16838 ó es menor que cero.

 

El PID efectuado DN (palabra 0, bit 13) se establece en escanes donde el algoritmo PID se calcula. Se calcula al régimen de actualización del lazo.

 

El PID habilitado EN (palabra 0, bit 15) se establece mientras que el renglón de la instrucción PID se habilita.

 

 

Configuración del bloque de control

 

La longitud del bloque de control se fija a 23 palabras y se debe programar como archivo de entero. Los indicadores de instrucción PID (palabra 0) y otros parámetros se ubican de la manera siguiente:

 

 

 

APLICACIÓN

El diagrama de escalera siguiente muestra un lazo PID típico que se programa en el modo STI. Este ejemplo se proporciona principalmente para mostrar las técnicas de escala correctas.

Muestra una entrada analógica de 4 a 20 mA y una salida analógica de 4 a 20 mA. Se usan los parámetros siguientes se usan:

•Archivo de subrutina STI (S:31) = 3

•Punto de ajuste STI (S:30) = 10

•Bit de habilitación STI (S:2/1) = 1

 

 

 

La rutina STI debe tener un intervalo de tiempo equivalente al establecimiento del parámetro de "actualización del lazo" PID.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El control en lazo cerrado PID retiene una variable de proceso a un punto de ajuste deseado. Un ejemplo del régimen de caudal/nivel de fluido se muestra abajo.

 

 

La ecuación PID controla el proceso enviando una señal de salida a la válvula de control. Cuanto más grande sea el error entre el punto de ajuste y la entrada de variable de proceso, tanto más grande es la señal de salida y vice versa. Un valor adicional (alimentación hacia adelante o bias) se puede añadir a la salida de control como offset. El resultado del cálculo PID (variable de control) impulsará la variable de proceso que controla hacia el punto de ajuste.

 

LA ECUACION PID

 

La instrucción PID usa el algoritmo siguiente:

 

Ecuación estándar con ganancias dependientes:

 

Las constantes de ganancia estándar son:

 

 

EN EL CASO DE PLC MICROLOGIX 1000, SE TIENE LOS SIGUIENTE:

 

Cómo introducir parámetros



 

Normalmente, la instrucción PID se coloca en un renglón sin lógica condicional. La salida permanece a su último valor cuando el renglón es falso. El término integral también se borra cuando el renglón es falso.

Nota La instrucción PID es un tipo de algortimo PID de sólo entero y no le permite introducir valores de punto (coma) flotante para sus parámetros. Por lo tanto, si intenta mover un valor de punto (coma) flotante a uno de los parámetros PID usando la lógica de escalera, ocurrirá una conversión de punto (coma) flotante a entero.

 

Durante la programación, usted introduce las direcciones del bloque de control, variable de proceso y variable de control después de colocar la instrucción PID en un renglón:

 

El bloque de control es un archivo que almacena los datos requeridos para operar la instrucción. La longitud de archivo se fija a 23 palabras y se debe introducir como dirección de archivo de entero. Por ejemplo, la introducción de N10:0 asignará los elementos N10:0 a N10:22. La configuración del bloque de control se ilustra en la página 9-11.

No escriba a las direcciones de bloque de control con otras instrucciones en su programa excepto según lo descrito más adelante en este capítulo. Si vuelve a usar un bloque de datos que fue asignado anteriormente para otro uso, es buena práctica poner primero a cero los datos. Recomendamos que use un archivo de datos único para contener sus bloques de control PID. Por ejemplo N10:0. Esto evita el reuso imprevisto de las direcciones de bloque de control PID por otras instrucciones en su programa.

 

La variable de proceso PV es una dirección de elemento que almacena el valor de entrada de proceso. Esta dirección puede ser la ubicación de la palabra de entrada analógica donde el valor de la entrada A/D se almacena. Este valor también podría ser un valor de entero si decide scanear su valor de entrada de antemano al rango 0-16383.

 

La variable de control CV es una dirección de elemento que almacena la salida de la instrucción PID. El valor de salida tiene un rango de 0 a 16383; 16383 es el 100%. Esto es normalmente un valor de entero para que usted pueda escalar el rango de entrada PID según el rango analógico específico que su aplicación requiere.

 

La ilustración a continuación muestra una instrucción PID con direcciones típicas para estos parámetros introducidos:

 

 

 

 

La columna izquierda en la ilustración anterior enumera otros parámetros de instrucción PID que debe introducir.

 

Automático/manual AM (palabra 0, bit 1) alterna entre automático y manual. Automático indica que el PID controla la salida. (El bit se ha puesto a cero.) Manual indica que el usuario establece el valor de salida. (El bit está establecido.) Cuando haga ajustes, le recomendamos que efectúe los cambios en el modo manual, seguido por un retorno al modo automático. El límite de salida también se aplica en el modo manual.

 

El modo TM (word 0, bit 0) alterna los valores temporizados y STI. Temporizado indica que el PID actualiza su salida al régimen especificado en el párametro de actualización del lazo.

 

Nota Cuando usa el modo temporizado, el tiempo de escán de su procesador debe ser un mínimo de diez veces más rápido que el tiempo de actualización del lazo paraevitar inexactitudes o perturbaciones.

STI indica que el PID actualiza su salida cada vez que se escanea. Cuando selecciona STI, la instrucción PID debe ser programada en una subrutina de interrupción STI, y la rutina STI debe tener un intervalo de tiempo igual al ajuste del parámetro de "actualización del lazo" PID. Establezca el período STI en la palabra S:30. Por ejemplo, si el tiempo de actualización del lazo contiene el valor 10 (para 100 ms), entonces el intervalo de tiempo STI también debe ser igual a 10 (para 10 ms).

 

El control CM (palabra 0, bit 2) alterna los valores E=SP- PV y E=PV-SP.

 

La acción directa (E=PV-SP) causa que la salida CV incremente cuando la salida PV es mayor que el punto de ajuste SP (por ejemplo, una aplicación de enfriamiento). La acción inversa (E=SP-PV) causa que la salida CV incremente cuando la salida PV sea menor que el punto de ajuste SP (por ejemplo, una aplicación de calefacción).

 

-El punto de ajuste SP (palabra 2) es el punto de control deseado de la variable del proceso. Puede cambiar este valor con las instrucciones en su programa de escalera. Escriba el valor en la tercera palabra en el bloque de control (por ejemplo, escriba el valor en N10:2 si su bloque de control es N10:0). Sin escala, el rango de este valor es 0¬16383. En caso contrario, el rango es de escala mínima (palabra 8) a escala máxima (palabra 7),

 

-La ganancia Kc (palabra 3) es la ganancia proporcional, con un rango de 0.1 a 25.5 La regla general es establecer esta ganancia a la mitad del valor necesario para causar que la salida oscile cuando los términos de restablecimiento y régimen (abajo) se ponen a cero.

Específico para SLC 5/03 y SLC 5/04 - El rango válido es 0 a 32767. Esta palabra no es afectada por el bit RG.

 

-El restablecimiento Ti (palabra 4) es la ganancia integral, con un rango de 0.1 a 25.5 minutos por repetición. La regla general es establecer el tiempo de restablecimiento para que sea igual al período natural medido en la calibración de ganancia de arriba.

Específico para SLC 5/03 y SLC 5/04 - El rango válido es 0 a 32767 minutos/repetición. Anote que el valor 1 añadirá el término integral mínimo posible en la ecuación PID.

 

-Régimen Td (palabra 5) es el término derivativo. El rango de ajuste es 0.01 a 2.55 minutos. La regla general es establecer este valor a 1/8 del tiempo integral de arriba.

Específico para SLC 5/03 and SLC 5/04 - El rango válido es 0 a 32767 minutos.

 

-Escala máxima Smax (palabra 7) - Si el punto de ajuste debe ser leído en unidades de ingeniería, entonces este parámetro corresponde al valor del punto de ajuste en unidades de ingeniería cuando la entrada de control es 16383. El rango válido es ±16383 a +16383.

Específico para SLC 5/03 y SLC 5/04 - El rango válido es ±32768 a +32767.

 

-Escala mínima Smin (palabra 8) - Si el punto de ajuste debe ser leído en unidades de ingeniería, este parámetro corresponde al valor del punto de ajuste en unidades de ingeniería cuando la entrada de control es cero. El rango válido es ±16383 a +16383.

Específico SLC 5/03 y SLC 5/04 - El rango válido ±32768 a 32767.

 

Nota La escala Smin - Smax le permite introducir el punto de ajuste en unidades de ingeniería. La banda muerta, error y PV se mostrarán en unidades de ingeniería. Todavía se espera que el PV de la variable de proceso se encuentre dentro del rango de 0 a 16383. El uso de Smin - Smax no minimiza la resolución PV PID.

 

Específico para SLC 5/03 y SLC 5/04: Los errores con escalas mayores que +32767 ó menores que ±32768 no se pueden representar. Si el error con escala es mayor que +32767, se representa como +32767. Si el error con escala es menor que ±32768, se representa como ±32768.

 

-La banda muerta DB (palabra 9) es un valor no negativo. La banda muerta se extiende sobre y debajo el punto de ajuste según el valor que usted introduce. La banda muerta se introduce en la intersección con cero de la variable de proceso PV y el punto de ajuste SP. Esto significa que la banda muerta estará en efecto sólo después que la variable de proceso PV entre en la banda muerta y pase a través del punto de ajuste SP. El rango válido es 0 a la escala máxima ó 0 a 16383 cuando no hay escala.

 

-Actualización del lazo (palabra 13) es el intervalo de tiempo entre los cálculos PID. La entrada es en intervalos de 0.01 segundo. La regla general es introducir un tiempo de actualización del lazo cinco a diez veces más rápido que el período natural de la carga (determinado poniendo los parámetros de restablecimiento y régimen a cero y luego incrementando la ganancia hasta que la salida comience a oscilar). En el modo STI, este valor debe ser igual al valor de intervalo de tiempo STI de S:30. El rango válido es 1 a 2.55 segundos.

Específico para SLC 5/03 y SLC 5/04 - El rango válido es 0.01 a 10.24 segundos.

 

-El proceso con escala PV (palabra 14) se usa para la muestra en pantalla únicamente. Este es el valor con escala de la variable de proceso (la entrada analógica). Sin escala, el rango de este valor es (M6383. Si no, el rango es de escala mínimia (palabra 8) a escala máxima (palabra 7).

 

-Error con escala (palabra 15) se usa para visualización solamente. Este es el error de escala según es seleccionado por el parámetro de modo de control. Rango: escala máxima a -escala mínima, ó 16383 a -16383 cuando no hay escala.

 

Nota Específico para SLC 5/03 y SLC 5/04: Los errores con escala mayores que +32767 ó menores que ±32768 no se pueden representar. Si el error con escala es mayor que +32767, se representa como +32767. Si el error con escala es menor que ±32768, se representa como ±32768.

 

-La salida CV% (palabra 16) muestra la salida CV real de 0 a 16383 en términos de porcentaje. (El rango es 0 a 100%.) Si usted seleccionó el modo AUTO con la tecla de llave F1, es para la visualización únicamente.

 

Si seleccionó el modo manual y usa un monitor de datos APS, puede cambiar la salida CV% y elcambio se aplicará a CV. El escribir a la salida CV% con su programa de usuario o un dispositivo de programación no inteligente no afectará el CV. Cuando usa un dispositivo que no sea APS, debe escribir directamente a CV que tiene un rango de 0 a 16383.

 

El límite de salida (CV) OL (palabra 0, bit 3) alterna entre Sí y No. Seleccione Sí, si desea limitar la salida a los valores mínimos y máximos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Action Sex Story

All began when he was 14 years old. My father,my mother,and my 5 year old sister are happy we lived together.
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Principio de funcionamiento de los módulos de entrada análogos:

 

•TSX AEG 4110 ( ±10V )

•TSX AEG 4111 ( 4/20mA )

 

Cuentan con un solo conversor análogo-digital (ADC) y con un tiempo de conversión de 80ms/canal, escaneando los cuatros canales secuencialmente. Al mismo tiempo en que se almacena el valor digital de la entrada i en la palabra registro IWx,i se está multiplexando la señal análoga (i+1) e iniciando su conversión.

 

Figura 1. Diagrama de bloques del funcionamiento de un módulo de entrada análoga.

 

 

Principio de funcionamiento de los módulos de salida análogos:

 

•TSX ASG 2000 ( ±10V )

•TSX ASG 2001 ( 4/20mA )

 

Cuentan con dos circuitos conversores análogo-digital (DAC). La transferencia del valor digital hacia el módulo de salida es realizada por medio del multiplexado controlado por el procesador del PLC. Los valores de los dos canales son escaneados alternativamente.

 

Figura 2. Diagrama de bloques del funcionamiento de un módulo de salida análogo.

 

 

Bits y palabras utilizados en los programas

 

Los bits y las palabras que permiten comunicar los módulos de E/S análogos con el programa del usuario son :

•Bits de entrada discreta.

•Bits de falla y

•Palabras de registro de E/S.

 

Bits de entrada discreta

 

 

 

 

Prueba de continuidad: Ix,0 @ Ix,3

 

Estos bits son solamente significativos cuando se usan los módulos de entrada del tipo corriente (4/20mA) configurado para un procesamiento con cambio de rango.

Si el nivel de corriente en una entrada es inferior de 0.5 mA, entonces se detecta una falla por continuidad y el bit correspondiente a esta entrada: Ix,0 a Ix,3 es seteado a uno.

En todos los otros casos estos bits permanecen en cero.

 

Validación de la medición: Ix,4

 

Este bit es accesible en modo lectura por el programa y se usa para los módulos de entrada. Es seteado a 1 por el procesador tan pronto como la medición siguiente es realizada. Por otro lado, este bit es seteado a cero en:

 

•Inicialización (INIT)

•Re-arranque en frío o caliente

•Ninguna medición es realizada en un período de 1 segundo

 

Bits de fallas

 

Estos bits son disponibles en modo lectura y son seteados a 1 en situaciones de falla en el bus o cuando se origina una falla en alguna parte del módulo. Son usados para los módulos de E/S.

 

 

 

Dirección del módulo:

 

. 1(primera extensión)

. 2(segunda extensión)

. 3(tercera extensión)

 

Sx,0 ó Sx=1: Detecta todas las fallas e indica cualquier variación entre el código de configuración declarado en la configuración de las E/S, con el código (27) perteneciente al módulo de entrada análogo, o (21) para el módulo de salida análogo.

 

 

Sx,1: Falla de la fuente de alimentación

Sx,2: Falla del módulo

Sx,3: Falla por intercambio de módulo

 

Palabras de registro para los módulos de E/S

Palabra de registro de salida OWx,7 (en modo configuración)

 

La palabra de registro OW x,7 es accesible a través del programa del usuario en modo escritura y es usado para configurar a los módulos análogos de entrada los siguientes parámetros :

•Modo de escanear.

•Corrimiento de la escala.

Es importante resaltar que ante un re-arranque en frío el módulo trabajará con la siguiente configuración: escaneando en los 4 canales y sin cambio de rango.

 

 

 

 

 

Palabras de registro de E/S

 

•Las palabras de registro de entradas (IWx,0 a IWx,3) son aquellas donde se transfieren los valores digitales correspondientes a las señales de entrada análogas de los canales del 0 al 3 respectivamente.

 

 

•Las palabras de registro de salidas (OWx,0 y OWx,1) son aquellas de donde se transfieren los valores digitales hacia los    módulos de salida para luego convertirlos en valores análogos. Estos valores son tomados de los canales 0 y 1 para gobernar los actuadores análogos.

 

 

 

Correspondencia análogo-digital en un módulo de entrada (Telemecanique)

 

La resolución del valor digital está determinada sobre un rango máximo de 11 bits+1 bit para el signo, lo que permite codificar ±2047 puntos a escala máxima.

 

Figura 3. Correspondencia A/D en un módulo de entrada.

 

 

Tabla 1 Valores característicos de los módulos análogos de entrada

 

 

 

Correspondencia digital-análogo en un módulo de salida (Telemecanique)

 

La resolución del valor digital del conversor digital - análogo (DAC) está determinada sobre un rango máximo de 11 bits + 1 bit para el signo, lo que permite codificar ± 2 047 puntos a escala máxima. Si este valor sobrepasa dicho rango, automáticamente queda limitado por el sistema operativo del PLC tal como se muestra en la siguiente Figura.

 

 

Figura 4. Correspondencia D/A en un módulo de salida.



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Son operaciones que permiten realizar relaciones lógicas entre operandos del tipo palabra y cuyo resultado es transferido, en algunos casos, a otra palabra destino.

Las operaciones lógicas son: Y (AND), O (OR), O-EXCLUSIVO(XOR)

 

Y (AND): Operación donde se consulta si se cumplen simultáneamente los bits correspondientes a dos operandos digitales.

 

 

O (OR): Operación donde se consulta si se cumplen cualquiera de los bits correspondientes a dos operandos digitales.

 

 

O - EXCLUSIVO (XOR): Operación donde se consulta si se cumple la condición de solamente uno de los dos bits correspondientes a dos operandos digitales.

 

 

 

 

Análogamente, como en el caso de los comparadores, vamos a considerar como nomenclatura los operandos del tipo palabra y bits internos que se utilizarán para la programación en los PLCs: Simatic, Telemecanique y Allen Bradley, tal como se muestra en la siguiente tabla:

 

Tabla 1. Operandos del tipo palabra y bit interno.

 

 

Tabla 2. Operaciones lógicas.

 

 

En el estándar IEC 61131 se representa:

 

 

 

EJEMPLO DE APLICACIÓN DE OPERACIONES LÓGICAS

 

Para un mejor entendimiento del principio de funcionamiento, observemos el siguiente ejemplo:

 

DESCRIPCIÓN TECNOLÓGICA:

 

Se desea tener en la palabra 20, solamente los 8 primeros bits de la palabra 10 hábiles, o sea, según su valor real; mientras que los restantes 8 últimos bits en cero. A esta forma de acondicionar una palabra, sea colocando a cero o en uno los bits de una palabra, se denomina "enmascaramiento". Considere que el valor de la palabra 10 proviene del estado del contador 2.

 

Se pide:

 

 

 

1. DIAGRAMA DE FUNCIONES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Son operaciones que permiten realizar cálculos aritméticos utilizando operandos del tipo palabra, en algunos casos el resultado de la operación es transferido a otra palabra (destino). Las operaciones aritméticas son las siguientes:

 

Adición: Operación donde se suman dos operandos digitales.

 

 

Sustracción: Operación donde se restan dos operandos digitales.

 

 

Multiplicación: Operación donde se multiplica dos operandos digitales.

 

 

División: Operación donde se divide dos operandos digitales.

 

 

Raíz cuadrada: Operación donde se obtiene la raíz cuadrada de un operando digital.

 

 

 

          

 

   

 

 

EJEMPLO DE APLICACIÓN DE LAS OPERACIONES ARITMÉTICAS

 

Para entender mejor el principio de funcionamiento, lo explicaremos a través del siguiente ejemplo:

 

DESCRIPCION TECNOLOGICA:

 

El valor de un contador C1, al cual se puede pre-setear al valor de 10 a través de una señal de entrada S1Q, como también aumentar y decrementar por medio de las entradas S2Q y S3Q respectivamente, se desea realizar operaciones aritméticas con el valor actual del contador, tales como:

 

•Sumar el valor de 5 y transferirlo a la palabra 10.

•Restar el valor de 5 y transferirlo a la palabra 12.

•Multiplicar por 2 y transferirlo a la palabra 14.

•Dividirlo entre 2 y transferirlo a la palabra 16.

Finalmente, considerar en el contador una entrada de reset gobernado por S0Q.

 

Se pide: 

 

 

1. LISTA DE ORDENAMIENTO

 

ENTRADAS

 

 

2. DIAGRAMA DE FUNCIONES

 

 

 

 

 

 

Es importante también, definir estas operaciones que permiten el intercambio de información desde un lugar a otro. Esto es, si por ejemplo queremos transferir el valor de un temporizador o contador a una palabra, tenemos que aplicar la operación de transferencia, donde el PLC copiará el valor requerido en la palabra deseada.

 

 

La manera de programarlo en los tres tipos de PLCs anteriormente señalados es como se muestra en la Tabla 3.

 

 

Esta tabla se interpreta así: la palabralO (W10), que podría ser el valor del tiempo en un temporizador, por ejemplo, se carga a una memoria especial, llamada "acumulador", para luego transferirlo a la palabra 30 (W30), que podría ser el valor de tiempo de otro temporizador.

 

 

 

 

 Estas operaciones permiten comparar dos variables o una variable con un valor numérico. Todas estas operaciones son condicionales, es decir, cuando se cumple la relación de comparación, se activará una señal del tipo binaria. En algunos casos es necesario que la primera variable sea netamente variable, mientras que la segunda puede ser variable o constante.

 

Las operaciones de comparación posibles son:

 

•Igualdad.

•Desigualdad.

•Menor que.

•Menor o igual que.

•Mayor que.

•Mayor o igual que.

 

La representación en la norma IEC 61131-3 se representa de la siguiente forma:

 

 

Los operandos de entrada pueden ser de tipo BYTE, WORD, DWORD, INT, DINT o REAL. El operando de salida siempre será una variable del tipo BOOL.

 

A continuación, mostramos en la Tabla 2 la representación de las operaciones de comparación usadas para los PLCs. Simatic, Telemecanique y Allen Bradley.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TIPOS DE SEÑALES

 
Existen dos tipos de señales bien definidas que un PLC puede procesar, estas son:
  
1. SEÑAL DISCRETA
 
Este tipo de señal es conocida también con los siguientes nombres:
 
•Señal binaria.
 
•Señal lógica.
 
•Señal todo o nada (TON).
 
Se caracteriza porque sólo pueden adoptar uno de dos posibles estados o niveles: el estado de señal "0" y el estado de señal "1". Asimismo, estos estados cuando se relacionan, de acuerdo a su condición eléctrica, se dice: no existe tensión y existe tensión, la magnitud de la tensión no interesa, ya que dependerá del componente electrónico que pueda asumir esta tensión nominal.
 
Como ejemplo, citaremos aquellos dispositivos de campo de entrada y salida de donde provienen o se asignan una señal discreta, respecto a un PLC:
 
Entrada                                                   Salida
 
-Pulsador.                                                  - Contactor.
                                                      
-Interruptor de posición.                         - Lámpara indicadora, etc.
                                                      
-Interruptor fotoeléctrico, etc.

 

 

 

2. SEÑAL ANÁLOGA

 

Se conoce a la señal análoga como aquella cuyo valor varía con el tiempo y en forma continua, pudiendo asumir un número infinito de valores entre sus límites mínimos y máximos.

A continuación se citan algunos parámetros físicos muy utilizados en los procesos industriales, tal que, en forma de señal análoga pueden ser medidos y controlados.

 

•Temperatura.

 

•Velocidad.

 

•Presión.

 

•Flujo.

 

•Nivel, etc.

 

 

 

 

REPRESENTACIÓN DE LAS CANTIDADES BINARIAS

 

El PLC recibe la información proveniente del proceso, ya sea como señales discretas o análogas, a través de las tarjetas de entrada, que luego son transformadas en el CPU y almacenadas como una agrupación binaria (agrupación de unos y ceros), por lo tanto, es necesario disponer de un medio de representación que facilite su manejo y mejore la capacidad de procesamiento.

 

Para ello se emplean con mayor frecuencia tres tipos de representaciones, éstas son: el bit, el byte y la palabra, en algunos casos se utiliza la doble palabra.

 

BIT

El bit es la unidad elemental de información que sólo puede tomar dos valores: "1" ó "0"; es decir, un bit es suficiente para representar una señal binaria.

 

BYTE

El byte es una unidad compuesta por una agrupación ordenada de 8 bits, es decir, ocho dígitos binarios. Los bits se agrupan de derecha a izquierda tomando como número de bit del 0 al 7.

En un byte se puede representar el estado de hasta ocho señales binarias, puede usarse para almacenar un número cuya magnitud como máximo sería:

Número máximo de un byte = 1 1 1 1 1 1 1 1 = 28 - 1 = 255

 

PALABRA

Para obtener mayor capacidad de procesamiento a veces se agrupan los bytes, formando lo que se denomina la palabra.

La palabra es una unidad mayor compuesta de 16 bits = 2 bytes. Los bits de una palabra se agrupan de derecha a izquierda, tomando como número de bit del 0 al 15.

En una palabra se pueden representar hasta 16 señales binarias, puede usarse para almacenar un número cuya magnitud como máximo sería:

Número máximo de una palabra = 216 - 1 = 65 535

 

 

 

 

OPERACIONES DIGITALES

 

Así como la información proveniente del proceso la podemos representar mediante los bits, los bytes y las palabras, también podemos efectuar operaciones entre ellas, tales como: comparaciones, cálculos, conversiones, movimientos, etc. Estos tipos de operaciones son necesarias utilizarlas, fundamentalmente, cuando se manejan señales análogas en aplicaciones avanzadas.

Del mismo modo, como en las operaciones binarias, el usuario deberá tener presente que no todas estas funciones son posibles de programar, en la mayoría de PLCs dependerá de la habilidad del programador para combinarlas convenientemente y resolver los problemas con las operaciones disponibles.

Los operandos del tipo palabra y bit interno que se utilizarán de ahora en adelante como ejemplo para programar las operaciones digitales se muestra en la Tabla 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Programacion de PLC's: Contadores

 

En la programación es muy utilizada la operación del contador, para resolver muchas aplicaciones.

 

Pero... ¿Qué es un contador?

 

Un contador es una función de cómputo que permite efectuar la cuenta de acontecimientos o efe impulsos. La cuenta se puede programar en forma progresiva (ascendente) o regresiva (descendente).

La operación de conteo consiste en incrementar 1 al contenido del contador, mientras que la operación de descuento consiste en decrementar 1 al contenido del contador, ambos al presentarse un pulso o un acontecimiento.

La función del contador, permite activar salidas o memorias internas, en el momento que su registro de conteo coincide con el valor presente previamente definido. Por otro lado si el registro es diferente al valor de presente la salida asociada al contador no se activara.

Es importante señalar, que la cantidad de contadores que se pueden programar con el PLC, depende del tamaño de éste, pudiendo ser desde 16 hasta miles.

 

 

A continuación se muestran los 3 tipos de contadores que se pueden encontrar en los PLC.

 

CTU Contador Ascendente

 

 

Descripción General:

CU Incrementa en 1 con un flanco.

RESETColoca el valor corriente a 0.

PV VALOR PRESET.

CV VALOR CORRIENTE Q Output, es TRUE si CV = PV (CTU).

CU, RESET y Q son de tipo BOOL; PV y CV son de tipo INT.

Significa:

Si esta RESET entonces CV=0;

Pero si esta CU entonces CV := CV + 1;

Q es TRUE si CV >= PV



CTD Contador Descendente

 


Descripción General:

CD Decrementa en 1con un flanco.

LOAD Carga el VALOR CORRIENTE con el valor del PRESET. PV VALOR PRESET.

CV VALOR CORRIENTE..

Q Output, es TRUE si CV = 0 (CTUD).

CD, LOAD y Q son de tipo BOOL; PV y CV son de tipo INT.

Significa:

Si esta LOAD entonces CV =PV ;

Pero si esta CD entonces CV := CV - 1;

Q es TRUE si CV <= 0.

 

CTUD Contador Ascendente y descendente 

 

 

 

 

Descripción General:

CU Incrementa en 1 con un flanco.

CD Decrementa en 1 con un flanco.

RESET Coloca el valor corriente a 0.

LOAD Carga el VALOR CORRIENTE con el valor del PRESET. PV VALOR PRESET.

CV VALOR CORRIENTE.

Q Output, es TRUE si CV = PV (CTU), es TRUE si CV = 0 (CTD).

QUOutput, es TRUE si CV = PV (CTUD).

QDOutput, es TRUE si CV = 0 (CTUD).

CU, CD, LOAD, RESET, QU y QD son de tipo BOOL; PV y CV son de tipo INT.

Significa:

Si esta RESET entonces CV = 0;

Si esta LOAD entonces CV = PV;

Pero si esta CU entonces CV = CV + 1;

Pero si esta CD entonces CV = CV - 1;

QU es TRUE si CV >= PV QD es TRUE si CV <= 0.

 

Para una mejor comprensión del principio de funcionamiento veremos el desarrollo de un ejemplo:

 

 

APLICACIÓN DEL CONTADOR

 

DESCRIPCIÓN TECNOLÓGICA:

 

Se desea contabilizar eventos cuando se activa una entrada S1Q, así mismo decrementar con la señal de entrada S2Q. Por otro lado, es preciso resetear a cero el contador cada vez que aparece la señal S0Q. Contemplar una entrada S3Q para que se pueda cargar al contador un valor preseteado de 10. Finalmente, una lámpara H1H se encenderá cuando el contador tenga en su registro contabilizado 10 eventos.

Se pide:

 

 

1. LISTA DE ORDENAMIENTO

 

ENTRADAS

 

 

2. SALIDAS

 

 

3. DIAGRAMA DE CONTACTOS

 

 

 

PLANO DE FUNCIONES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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