festo manual de trabajo tp-301 2000 plc's

SuperCuadro de textoscaneado por Mac gracias al diablo por pasar su conocimientos espero que les sirva la gloria de un hombre no esta en en su sabidura ni su fuerza si no lo que trasmite a sus semejantes por que por ello sera recordado por siempre

Ejercicio 11

Descripcin del Un cilindro es accionado por medio de una electrovlvula con retroceso problema por muelle (bobina Y1). Dos censores de proximidad indican las posi-

ciones "extendida" (82) y "retraldan (B1). El pulsador (SI) se utiliza para accionar el cilindro de tal forma que avance desde la posicin retraida a la extendida y viceversa. El cilindro debe avanzar una sola vez por accionamiento de pulsador. Para disparar un segundo movi- miento del cilindro, el pulsador debe soltarse y accionarse de nuevo.

croquis de situacin 1 --y

Definicin del ejercicio 1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo 2. Declaracin de las variables del programa PLC 3. Formulacin del programa de PLC en uno de los diversos lenguajes

de programacin 4. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema

JOSE LUISResaltado

Ejercicio 11

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Realizacin Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO.

a Montar el equipo necesario en la placa perfilada:

Antes khedlear y conectar tubos: Desconectar la alimentacin1 Desconectar la alimentacin del aire!

Cantidad

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Lista de componentes

Descripcin

Control lgico programable

Cable de unin con la unidad de conexin

Unidad de conexin

Unidad de mantenimiento

Distribuidor

Distribuidor de enchufe rpido

Cilindro de simple efecto

Electrovlvula de 512 vlas de una bobina

Entrada de seales elctricas

Sensor de proximidad inductivo

Sensor de proximidad capacitivo

Tubo de plstico

a Establecer las conexiones elctricas y neumticas.

Ejercicio 11

2. Declaracin de las variables de programa del PLC + Todas variables deben ser declaradas como variables locales del

programa

a Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin - slo si se utilizan variables directamente direccionadas - y comentario sobre las variables.

Nota: Las partes componentes de la declaracin de variables en esta seccin del ejercicio estn representadas en forma tabular. Si se utilizan sistemas de PLC reales, las entradas y la representacin de la declaracin de variables depende del sistema utilizado.

3. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin

a Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por el sistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la forrnula- cin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, el diagrama de funciones, la lista de instrucciones y el texto estructurado.

L 4. Verificacin y puesta a punto de un programa y un sistema PLC

Antes de poner a punto la instalacin: m Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema Puesta a punto de la instalacin: m Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estn-

dar de 24 V DC! m Aumentar la presin del aire hasta la de funcionamiento

(ver las fichas tcnicas de los componentes neumticos) Funcionamiento de la instalacin: m jmantener despejada la zona de trabajo!

3 Cargar el programa en el PLC a Realizar una funcin de prueba

3 Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC.

Documentar la solucin.

TP301 Festo Didactic

Ejercicio 11

HOJA DE TRABAJO -

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Completar el esquema elctrico del circuito e introducir las direcciones disponibles de entrada y salida en el PLC que se utilice.

Esquema del circuito elcfrico

Festo Didactc TP301

Ejercicio 11

Esquema del circuito electroneumdtiw

Declaracin de variables

HOJA DE TRABAJO

Configurar el sistema de control

2. Declaracin de las variables del programa del PLC Declarar las variables requeridas en el programa del PLC:


Designacin Direccin Tipo de dato Comentario

Ejercicio 11

HOJA DE TRABAJO

3. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes: o Diagrama de funciones (FBD)

Diagrama de contactos (LD) Lista de instrucciones (IL) Texto estructurado (ST)

Programa del PLC

Festo Ddacfic TP301

Ejercicio 11

HOJA DE TRABAJO

Preguntas Responder a las siguientes preguntas: 1. Qu se entiende por un flanco negativo?

2. 'Qu efecto tiene el periodo de actuacin en la ejecucin del programa?


Ejercicio 12

Controles lgicos programables Tema

Encolado de componentes Pulso

Ttulo

Ser capaz de utilizar el bloque de funcin estndar TP para generar un Objetivo didctico pulso de tiempo. Un gran nmero de tareas de control requieran la programacin de Conocimientos tiempos. A travs de IEC 131 1-3, se dispone de bloques de funcin tcnicos estndar para temporizadores con diferentes tipos de respuesta. Los temporizadores estn disponibles para la realizacin de un pulso temporal, un retardo a la conexin y un retardo a la desconexin. Bloque de funcin TP, temporizador de pulso El bloque de funcin estndar TP (fig. A12.1) es un temporizador de pulso

La respuesta del bloque de funcin TP es como sigue: El bloque de funcin TP se pone en marcha con una seal corta o larga en la entrada IN. Una vez que el temporizador ha arrancado, aparece una seal 1 en la salida Q, por el tiempo especificado en la entrada PT.

m El valor actual de tiempo (el tiempo que ha transcurrido desde el inicio) est disponible en la salida ET.

m El temporizador slo puede arrancar de nuevo una vez que haya expirado.

Festo Didactic JP301

JOSE LUISResaltado

--

Ejercicio 12

Ejemplo

Tabla A 12.1: Utilizacin de un

temporizador de pulso

Programacin de un temporizador de pulso en los diferentes lenguajes La utilizacin del temporizador de pulso en los diferentes lenguajes de programacin se muestra con la ayuda del ejemplo dado abajo. Unas piezas deben sujetarse de forma segura durante un perodo de 12 segundos para un proceso de mecanizado, por medio de un dispositivo especial accionado por el cilindro Y1. El proceso se inicia accionando el pulsador de marcha SI.

VAR S1 AT %IX1 : BOOL; (* Pulsador S1 *) Y1 AT %QX1 : BOOL; (* Bobina Y1 para el cilindro *) TP-Y 1 : TP; (' Temporizador de pulso TP-YI*)

(* para el proceso de sujecin *) END-VAR

FBD

TP-Y 1 Bloque temporizador TP-Y1 ,

S 1 conectado con los parametros indicados. T#IZs PT ET

LD

TP-Y 1

Interconexin del bloque temporizador TP-Y1 en el rengln.


Ejercicio 12

IL - .

CAL TP-Y1 (IN := SI , PT := T#12s) Invocacin del bloque de funcin TP-Y 1.

LD TP-Y1.Q Lectura de la salida Q de TP-Y l .

ST Y1 Almacenamiento del resultado actual en Y1.

ST

TP-Y1 (IN := SI , PT := T#12s); Invocacin del bloque de funcin TP-Y 1.

Y1 := TP-Y1.Q; Asignacin de la salida Q de TP-Y1 a Y1.

BE-

Tabla A 12.1: Utilizacin de un temporizador de pulso (contiuacidn)

Festo Didactic TP301

Ejercicio 12

Descripcin del Dos componentes deben ser encolados con la ayuda de un cilindro problema neumtico 1.0. Para ello, las superficies a encolar se presionan entre

s con una determinada fuerza por un perodo de 5 segundos. El tiempo empieza a contar desde que el cilindro abandona su posicin final retrada (sensor B1). Una vez transcurridos los 5 segundos, el cilindro regresa a su posicin inicial. El proceso de encolado se inicia por medio del pulsador SI.

Croquis de situacin 1


de programacin 4. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema.


Ejercicio 12

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Realizacin * Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO. * Montar el equipo necesario en la placa perfilada:

Antes de cablear y conectar los tubos: jDesconectar la alimentacin!

m Cortar el aire comprimido en la unidad de mantenimiento!

Quantty

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1


Description

Control 16gico programable

Cable de unin de la unidad de conexin

Unidad de conexin

Unidad de matenimiento

Distribuidor



Electrov~lvula de 512 vlas de una bobina

Entrada de seales el6ctricas

Sensor de proximidad inductivo-magntico

Tubo de plstico

a Establecer las conexiones elctricas y neumticas.


Ejercicio 12

2. Declaracin de las variables del programa del PLC a Todas variables deben ser declaradas como variables locales del

programa. 3 Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la

aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin - slo si se utilizan variables directamente direccionadas - y comentario sobre las variables.



=. Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por el sistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la formulacin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, el diagrama de funciones, la lista de instrucciones y el texto estructurado.

4. Verificacin y puesta a punto de un programa y un sistema PLC

Antes de la puesta en marcha de la instalacin: m Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema Puesta a punto de la instalacin: m Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estn-

dar de 24 V DC! m Aumentar la presin del aire de alimentacin en la unidad de man-

tenimiento (ver ficha tcnica de los componentes neumticos) Funcionamiento de la instalacin m Mantener el entorno de trabajo despejado

Cargar el programa en el PLC 3 Realizar una funcin de prueba 3 Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. 3 Documentar la solucin.


Ejercicio 12

HOJA DE TRABAJO


Esquema del circuito el6ctrico


Ejercicio 12

Esquema del circuito eleclroneumtico


HOJA DE TRABAJO




Comentario Denominacin Tipo de datos Direccin

Ejercicio 12

HOJA DE TRABAJO

3. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes: n Diagrama de funciones (FBD)

Diagrama de contactos (LD) Lista de instrucciones-flL)

D Texto estructurado (ST)

Programa del PLC

Festo Didacffc TP301

- ~

Ejercicio 12

HOJA DE TRABAJO

Preguntas Responder a las siguientes preguntas:: 1. Especificar en nombre y la funcin de los parmetros del temporiza-

dor de pulso.

Fig. A12.2: Tiempo de respuesta del

ternporizador de pulso

2. Cul es la respuesta del temporizador, si se da una nueva seal de marcha antes de que expire el tiempo? Completar el diagrama.

Ejercicio 13

- Controles lgicos programables Tema

Dispositivo de marcado Seal con retardo a la conexin

Ttulo

Ser capaz de realizar un retardo a la conexin de una seal utilizando Objetivo didctico el bloque de funcin estndar TON Bloque de funcin TON, Retardo a la conexin Conocimientos El bloque de funcin estndar TON se utiliza para generar un retardo a tcnicos la conexin.

BOOL

El comportamiento del bloque de funcin TON es como sigue: m El bloque de funcin TON se pone en marcha por medio de una

seal 1 en la entrada IN. m Una vez que ha expirado el tiempo especificado en la entrada PT,

en la salida Q aparece una seal 1. La seal 1 en la salida Q permanece hasta que la seal de entrada IN vuelve a O.

m Si la duracin de la seal de entrada IN es menor que el tiempo especificado en PT, el valor de la salida Q permanece en O.

m El valor actual del tiempo (el tiempo transcurrido desde el comienzo) est disponible en la salida ET.


JOSE LUISResaltado

Ejercicio 73

Ejemplo

Tabla A 13.1: Utilizacin de un

temponzador a la conexin

Programacin de un seal con retardo a la conexin en los distintos lenguajes En el siguiente ejemplo se demuestra la utilizacin de un retardo a la conexin de una seal: La puerta de un autobs se cierra cuando la zona de embarque ha permanecido despejada durante un tiempo especificado (5 segundos). Esto se supervisa por medio de una barrera fotoelctrica.

VAR B1 AT : BOOL; (' Barrera fotoelctrica Y1 AT %QX1 : BOOL; (. Bobina Y1 del cilindro de *)

(' cerrar la puerta *) TON-Y 1 *) : TON; (* Seal temporizada a la conexin *)

(' TON-Y1 para cerrar la puerta *) END-VAR

FBD

TON-Y 1 Conexin de entradas y salidas

B 1 del bloque de funcin TON-Y1 jz t con 10s pargmetros actuales. T#5s PT ET LD

TON-Y 1

Interconexin del bloque de funcin TON-Y1 en el rengln.

Ejercicio 13

I L . .

CAL TON-Y1 (IN := 81, PT := T#5s) Invocacin del bloque de funcin TON-Y1.

LD TON-Y1.Q ' Lectura de la salida Q de TON-Y 1.

ST Y1 Almacenamiento del resultado actual en Y1.

ST

TON-Y 1 (IN := 61, PT := T#5s); Invocacin del bloque de funcin TON-Y1 .

Y1 := TON-Y1.Q; Asignacin de la salida Q de TON-Y1 a Y1.

Tabla A13.1: UtilUacn de un ternporizador a la conexin (continuacidn)

Ejercicio 13

Descripcin del Una pieza debe marcarse accionando un pulsador (SI). Para asegurar problema que el ciclo de marcado no se pone en marcha inadvertidamente, de-

ber mantenerse presionado el pulsador durante ms de tres segundos. La posicin de cilindro 1.0 se establece por medio de los interruptores de proximidad B1 (retrafdo) y 82 (extendido).

Croquis de situacin 1

.. -



TP301 'e Festo Didactic

Ejercicio 13

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Realizacin 3 Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO.

Montar el equipo necesario en la placa perfilada:

Antes de cablear y conectar los tubos: iDesconectar la alimentacin!

m Cortar el aire comprimido en la unidad de mantenimiento!

Cantidad

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Lista de wmponentes

Descripcin


Cable de unin para la unidad de conexin

Unidad de conexin


Distribuidor



Electrovivula de 512 vias de una bobina

Entra& de seales elctricas



Tubo de plstico

3 Establecer las conexiones elctricas y neumticas.


Ejercicio 13

2. Declaracin de las variables del programa del PLC Todas variables deben ser declaradas como variables locales.

3 Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin - slo si se utilizan variables directamente direccionadas - y comentario sobre las variables.



3 Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por el sistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la formulacin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, el diagrama de funciones, la lista de instrucciones y el texto estructurado.


Antes de poner a punto la instalacin: Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema

Puesta a punto de la instalacin: m Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estn-


tenimiento (ver ficha tcnica de los componentes neumticos) Funcionamiento de la instalacin m Mantener el entorno de trabajo despejado

+ Cargar el programa en el PLC 3 Realizar una funcin de prueba

3 Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. + Documentar la solucin.


Ejercicio 13

HOJA DE TRABAJO -


Esquema del circuito el6ctrim

Festo Didactic TP30 1

Ejercicio 13

Configurar el sistema de control.

Esquema del circuito, electro-neumtico

Declaracin de variables 1


TP301 e Festo Ddactic

Comentario Designacin Tipo de datos Direccin

Ejercicio 13

3. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes: D Diagrama de funciones (FBD) D Diagrama de contactos (LD)

Lista de instrucciones (IL) D Texto estructurado (ST)

Programa del PLC

Festo Didaclic TP302

Ejercicio 13

HOJA DE TRABAJO

Pregunta Responder a la siguiente pregunta: 1. El ciclo de marcado ya se ha iniciado. Si no se suelta el pulsador,

qu efectos tiene en la ejecucin del programa?


Ejercicio 14

Controles lgicos programables

Dispositivo de fijacin Seal con retardo a la desconexin

Tema

Ttulo

Ser capaz de realizar una temporizacin a la desconexin utilizando el Objetivo diddctiw bloque de funcin estndar TOF Bloque de funcin TOF, retardo a la desconexin Conocimientos El bloque de funcin estndar TOF (fig. A14.l)'se utiliza para generar tcnicos retardos de seales a la desconexin.

BOOL

El comportamiento de un bloque de funcin TOF es como sigue: m El bloque de funcin TOF se pone en marcha con una seal 1 en la

entrada IN. Inmediatamente la salida Q adopta el valor 1. m Una vez que la seal IN ha pasado de nuevo al valor O, la salida Q

sigue teniendo seal 1 durante el fiempo especificado en la entrada PT, transcurrido el cual vuelve a adoptar el valor O.

Festo Didactic JP301 4

JOSE LUISResaltado

Ejercicio 14

Ejemplo

Programacin de un temporizador con retardo a la desconexin e n l o s diferentes lenguajes A continuacin se muestra un ejemplo de utilizacin de un temporizador a la desconexin:

La puerta de un horno incluye un bloqueo de forma que no debe poder abrirse instantneamente durante el proceso. Si se emite una seal de apertura de l horno, la puerta solamente se desbloquear una vez transcurridos 10 minutos.

Tabla A14.1: Utilizacin de un retardo a

la desconexin

VAR Doo~-closed AT %MX1: BOOL; Memoria para enclavamien-*)

(' to de la puerta del horno *) Y1 AT %QX1: BOOL; (' Bobina Y1 para el cil. de *) (' apertura de la puerta.

TOF-Door *) TOF; (. Seal de desconexin re- *) (' tardada TOF-Door *)

E N D-VAR

FBD

TOF-Door Conexin de entradas y salidas del bloque de funcin

Door-closed TOF-Door con los parhrnetros actuales.

LD

TOF-Door t D o o ~ l o q ~ ~ y lq

Interconexin del bloque de funcin TOF-Door

T#lOm PT ET en el rengln.

TP301 Festo Ddactic

IL . .

CAL TOF-Door (IN := Door-closed, PT := T#lOrn) Invocacin del bloque de funcin TOF-Door.

LD TOF-D0or.Q Lectura de la salida Q de TOF-Door.

ST Y1 Almacenamiento de resultado actual de Y1

ST

TOF-Door (IN := Door-closed, PT := T # l Orn); Invocacin del bloque de funcin TOF-Door.

Y1 := TOF-D0or.Q; Asignacin de la salida Q de TOF-Door a Y 1.

Ejercicio 14

Tabla A14.7: Utjlizacin de un retardo a la desconexin (continuacin)

Ejercicio 14

Descripcidn del Un8 pieza debe sujetarse activando el pulsador de marcha SI. Cuando problema la pieza es sujeta por el cilindro 1 .O, el cilindro 2.0 avanza y marca la

pieza. Dado que la pieza necesita un tiempo para enfriarse, permanece sujeta durante 3 segundos. Este tiempo empieza con el avance del cilindro 1 :O.

Croquis de situacin (




Ejercicio 14

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo . Realizacin Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO Montar el equipo necesario en la placa perfilada:

Antes de cablear y conectar los tubos: Desconectar la alimentacin! Cortar el aire comprimido en la unidad de mantenimiento!

Cantidad

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

4

1 Tabla A 14.1: Lista de componentes

Descnjlcin Control lgico programable


Unidad de conexin


Distribuidor



Cilindro de doble efecto

Electrovlvula de 52 vlas de una bobina

Electrovlvula de 52 vias de dos bobinas



Disiribuidor de enchufe rpido

Tubo de plstico

3 Establecer las conexiones elctricas y neumticas.


Ejercicio 14

2. Declaracin de las variables del programa del PLC * Todas variables deben ser declaradas como variables locales del

programa

* Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin - slo si se utilizan variables directamente direccionadas - y comentario sobre las variables.


3. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Seleccionar uno de los lenguajes de programacin soportados por el sistema PLC que se utilice. Los lenguajes adecuados para la formulacin de sistemas de control lgico son el diagrama de contactos, el diagrama de funciones, la lista de insttycciones y el texto estructurado.



Puesta a punto de la instalacin: iconectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estndar de 24 V DC!

m Aumentar la presin del aire de alimentacin en la unidad de mantenimiento (ver ficha tcnica de los componentes neumticos)

Funcionamiento de la instalacin Mantener el entorno de trabajo despejado

-

a Cargar el programa en el PLC 3 Realizar una funcin de prueba

Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC.

Documentar la solucin.


Ejercicio 14

HOJA DE TRABAJO

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo \

Completar el esquema elctrico del circuito e introducir las direcciones disponibles de entrada y salida en el PLC que se utilice.

PLC I

Esquema del circuito elctrico


Ejercicio 14

Esquema del circuito electroneumtico


HOJA DE TRABAJO



TP301 Festo Didaclic

HOJA DE TRABAJO

3. Formulacin del programa de PLC en uno de los lenguajes de programacin Formular la solucin de la tarea de control en uno de estos lenguajes:

Diagrama de funciones (FBD) D Diagrama de contactos (LD)

Lista de instrucciones (IL) D Texto estructurado (ST)

Programa del PLC


Ejercicio 14

HOJA DE TRABAJO

Pregunta Responder a la siguiente pregunta: 1. A travs de qu seal empieza a contar el temporizador con retar-

do a la desconexin?

Ejercicio 15

- Controles lgicos programables Tema

Dispositivo elevador para paquetes Secuencia lineal

Ttulo

Ser capaz de disear y representar sistemas secuenciales de control Objetivo didctico simples segn IEC 848. m Ser capaz de programar un sistema de control secuencial consisten-

te en una secuencia lineal m Ser capaz de utilizar el lenguaje de programacin Diagrama de Fun-

ciones Secuencia1 Sistemas de control secuenciales Conocimientos Los sistemas de control secuencial describen procesos que suceden tcnicos en varias etapas claramente separadas. La transicin de una etapa a la siguiente depende del estado del proceso. El proceso puede derivarse en procesos parciales en relacin con el estado del proceso establecido. Por lo tanto, el programa de un sistema de control secuencial debe cumplir con tres funciones bsicas:

Acciones ejecutivas: Etapa

Condiciones de transicin (condiciones de

recorrido para la continuacin del programa

Derivaciones

vacin de salidas Activacin y desactl- vacin de memorias. Activacin y arranque de temporizadores y contadores

tradas y memorias Interrogacin de temporizadores Interrogacin de contadores

recorrido - Seguimiento de reco-

ridos en paralelo

I Fig. A15.1: Funciones de un programa de control

Festo Didaciic TP301

JOSE LUISTexto insertadoIEC por sus siglas en ingls: International Electrotechnical Commission

JOSE LUISResaltadoLa Comisin Electrotcnica Internacional (CEI o IEC por sus siglas en ingls, International Electrotechnical Commission) es una organizacin de normalizacin en los campos elctrico, electrnico y tecnologas relacionadas.

JOSE LUISResaltado

JOSE LUISResaltado

JOSE LUISResaltado

JOSE LUISResaltado

JOSE LUISResaltado

JOSE LUISResaltado

JOSE LUISResaltado

Ejercicio 15

Representacin general de un sistema de control secuencial El diagrama de funciones secuencial segn IEC 848 es adecuado para la descripcin y planificacin de sistemas de control secuenciales. Per- mite una clara representacin grfica del comportamiento y funcionamiento de un sistema de control secuencial.

Establecer posicin inicial 6 t Pieza en almacn, cilindro 1 .O y cilindro 2.0 en posicin retralda

S Cilindro 1 .O avanza o t 2.1: Cilindro 1 .O avanzado y pieza expulsada

S Cilindro 2.0 avanza 0 t 3.1: Cilindro 2.0 avanzado

S 1 Cilindro 2..0 retrocede ( 1 1

I t 4.1: Cilindro 2.0 ha retrocedido S ( Cilindro 1 .O retrocede ( 1 1

l t 5.1: Cilindro 1.0 ha retrocedido Fg. A 15.2: Ejemplo de un sistema

de control secuencia/

El ejemplo mostrado describe la siguiente tarea de control: Se alimenta una pieza desde un almacn por gravedad para su posterior mecanizado. La pieza es extrada del almacn por el cilindro 1.0 y transferida hacia una cinta transportadora por una rampa por medio de un segundo cilindro 2.0.


Ejercicio 15

Programacin de un sistema de control secuencial por medio del Diagrama de Funciones Secuencia1 Los sistemas de control secuencial pueden programarse de forma fcil y sencilla utilizando el diagrama de funciones secuencial. El diagrama de funciones secuencial procede del diagrama de funciones segn IEC 848. El ejemplo mostrado en la fig. A15.3 ilustra la utilizacin del diagrama de funciones secuencial para el control de la tarea mencionada arriba. m Etapa => Clasificacin en acciones m Transicin => Descripcin por medio de condiciones de transicin m Derivacin alternativa y unin m Derivacin en paralelo y unin

Cuando se pone en marcha el programa del PLC, la etapa designada como inicial S1 se activa automticamente. A menudo, en esta etapa inicial suele situarse el sistema en su posicin de partida. En el ejemplo mostrado', la etapa S1 es una etapa vaca. Si se cumplen las condiciones de habilitacin de la siguiente etapa - los cilindros 1.0 y 2.0 estn retraldos y el almacn contiene piezas - se activa la etapa S2 y se desactiva la SI. Hay que observar que los nombres de las etapas representan nombres en el sentido de IEC 1131-3. Por lo tanto deben empezar con una letra o un signo de subrayado. Adems, en la medida que esto es posible por el proceso concerniente, en el tercer campo se especifica la variable que se ver afectada al final de la accin indicada. En la etapa S2, el cilindro 1.0 ha avanzado por la activacin de la bobina de la electrovlvula Y1. Al llegar a su posicin final delantera y estando la pieza en posicin correcta (B2 = l), se desactiva la etapa S2 y se activa la S3. El cilindro 1.0 permanece extendido como resultado del cualificador S (=SeVActivar). En la etapa 3, el cilindro 2.0 avanza por el efecto de la activacin de la electrovAlvula Y2 y transfiere la pieza a una rampa. El cilindro 2.0 retrocede de nuevo una vez que ha alcanzado su posicin final delantera. Si el sensor 85 seala que se ha alcanzado la posicin final retrada del cilindro 2.0, el cilindro 1.0 tambin retrocede. El sensor 83 seala ahora el final de la secuencia y el programa regresa al principio. Toda la secuencia de las etapas se repi- te de nuevo.


Ejercicio 15

Fig. A 15.3: Ejemplo de un diagrama de funciones secuencial

VAR Y1 AT %QX1 : BOOL; Y2 AT %QX2 : BOOL; B1 AT %IX1 : BOOL; 82 AT %IX2 : BOOL; B3 AT %IX3 : BOOL; B4 AT %IX4 : BOOL; B5 AT %IX5 : BOOL; B6 AT %IX6 : BOOL;

(* Bobina Y1, Cilindro 1 .O (' Bobina Y2, Cilindro 2.0 (' Pieza en almacn (' Pieza expulsada (' Cilindro 1 .O retrado (* Cilindro 1 .O extendido (* Cilindro 2.0 retrado (' Cilindro 2.0 extendido

Ejercicio 15

Fig. A 15.3: Ejemplo de un diagrama de funciones secuencia1

VAR Y1 AT Y2 AT B1 AT 82 AT 83 AT B4 AT B5 AT B6 AT

: BOOL; : BOOL; : BOOL; : BOOL; : BOOL; : BOOL; : BOOL; : BOOL;

(* Bobina Y1, Cilindro 1 .O (* Bobina Y2, Cilindro 2.0 (* Pieza en almacn (* Pieza expulsada (* Cilindro 1.0 retrado (* Cilindro 1 .O extendido (* Cilindro 2.0 retraido (* Cilindro 2.0 extendido


Ejercicio 15

Generacin de una secuencia de etapas por medio de elementos memorizantes RS La secuencia de etapas puede generarse utilizando elementos memorizantes si el lenguaje de diagrama de funciones -secuencial no es soportado directamente como programa del PLC que se utilice.

Etapa n-1 Condiciones de habilitacin

para la etapa n Etapa n+l R

Cada etapa es asignada a un flip-flop RS. Este memoriza el estado de cada etapa. El flip-flop correspondiente est activado, si la etapa en proceso se est ejecutando; si la etapa est inactiva, el flip-flop se desactiva.

Como se muestra en la fig. A15.4, las condiciones de partida para cualquier etapa n (dentro de la secuencia de una etapa) son: .

La etapa precedente n-1 est activa Se cumple la condicin de habilitacin para la etapa.

Cada etapa es desactivada por la etapa siguiente. De esta forma, las etapas individuales de una secuencia de etapas se procesan consecutivamente. La estructura de una secuencia de etapas se establece en detalle en la fig. A15.5. El lenguaje FBD se utiliza para la programacin de las tareas de control en la fig. A15.2 Todas las acciones se producen como aciones booleanas.

JOSE LUISResaltado

--

Ejercicio 15

Fig. A 75.5: Ejemplo de una secuencia de etapas con elementos

memorizantes RS

VAR Y1 AT %QX1 : BOOL; Y2 AT %QX2 : BOOL; B1 AT %IX1 : BOOL; B2 AT %IX2 : BOOL; B3 AT %IX3 : BOOL; B4 AT %IX4 : BOOL; 85 AT %IX5 : BOOL; B6 AT %IX6 : BOOL; RS-S1 : RS; RS S2 : RS; R S ~ S ~ : RS; RS-S4 : RS; RSS5 : RS; RS-Y 1 : RS; RS-Y2 : RS;

(' Bobina Y1, Cilindro 1 .O (' Bobina Y2, Cilindro 2.0 (' Pieza en almacn (' Pieza expulsada (* Cilindro 1 .O retrado (' Cilindro 1 .O extendido (' Cilindro 2.0 retraido (* Cilindro 2.0 extendido (' Flip-flop para Etapa S1 (* Flip-flop para Etapa S2 (' Flip-flop para Etapa S3 (' Flip-flop para Etapa S4 (' Flip-flop para Etapa S5 (' Flip-flop para bobina Y1 (' Flipflop para bobina Y2

(' Programacin de la secuencia de etapas *) RS-S 1

(* Activacin del ")

RS-S2.Ql (' Etapa S1 *)


RS-SI.Ql - B3 - 85 - B1 -

& -

(* Etapa S2 *) RS-S3.Ql R1 (* flipflop para *)

RS-S2

(* Activacin del *) - S

RS Q1

- ~ - -

Ejercicio 15

RS-S3

(' Activacin del *) (* flip-flop para *)

RcS4.QI----ni 1 i Etapa S3 *) RS-S4

(' Activacin del *) (' fligflop para *)

RS-S5.QI ('Etapa S4 *)

RS-S5

(' Activacidn del *) (* flip-flop para *)

RS-S1 .Q1 R1 (' Etapa S5 *)

(* Programacin de la seccin de potencia *) I RS-Y 1

RS-S.QI 4 ;l R s Q q k (* (' Cilindro Bobina Y1 1 .O para *) RS_S5.Q1 *)

RS-Y 2

RS-S3.QI $ :I RSQl Y2 (* (' Cilindro Bobina Y2 2.0 para *) *) RS-9.Ql

La programacin de la secuencia de etapas requiere una ampliacin de la seccin de declaracin en la fig. A15.3. Se necesita un flip-flop RS adicionalmente para cada etapa. Adems, el estado de las bobinas Y1 e Y2 estn almacenadas por medio de flip-flops. El programa consiste en

Fig. A15.5: Ejemplo de una secuencia de etapas con elementos memorizantes RS (continuacin)

m Secuencia de etapas m Seccin de potencia (para la activacin de las salidas)

Ejercicio 15

Descripcin del Un transportador de rodillos es supervisado por un sensor de proximi- problema dad 61, para comprobar si hay un paquete presente. Si es este el

caso, el paquete es empujado por un cilindro 1 .O (cilindro de elevacin) y a continuacin es transferido a otro transportador por medio del cilindro 2.0 (cilindro de transferencia). El cilindro 1.0 debe retroceder primero, seguido del cilindro 2.0. Los cilindros avanzan y retroceden por medio de electrovlvulas (bobinas Y1 e Y2). Las posiciones del cilindro se supervisan por medio de los interruptores de proximidad 82 o B5. En el lado de la alimentacin, los paquetes han sido previamente.dis- puestos de forma tal que llegan al dispositivo de alimentacin individualmente.

Croquis de situacidn 1

TP301 Fesio Didactic

JOSE LUISResaltado

JOSE LUISResaltado

Ejercicio 15

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo Definicin del ejercicio 2. Descripcin de la tarea de control por medio del diagrama de funcio-

nes secuencial IEC 848 3. Declaracin de las variables del programa PLC 4. Formulacin del programa de PLC por medio del diagrama de fun-

ciones secuencial IEC 848 o Programacin de las condiciones de transicin directamente en

uno de los lenguajes FBD, LD o ST o Especificacin de las acciones como acciones booleanas

5. Verificacin y puesta a punto del programa de PLC y del sistema.

1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo 3 Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO. 3 Montar el equipo necesario en la placa perfilada:

Desconectar la alimentacin! Cortar el aire comprimido en la unidad de mantenimiento!

Cantidad

1

1

1

1

-

1

2

2

1

4


Descn'pcin



Unidad de conexin


Disttibuidor


Electrovlvula de 512 vas de una bobina

Sensw de proximidad ptico

Censor de proximidad inductivo

Tubo & plstico

+ Establecer las conexiones elctricas y neumticas.

Ejercicio 15

2. Descripcin de la tarea de control por medio del diagrama de funciones segn IEC 848

+ Creacin del programa en diagrama de funciones segn IEC 848.

3. Declaracin de las variables del programa del PLC

Todas variables deben ser declaradas como variables locales del programa. Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin - slo si se utilizan variables directamente direccionadas - y comentario sobre las variables.


4. Formulacin del programa de PLC en diagrama de funciones secuencial

3 Disear la estructura de la secuencia en etapas y transiciones. Programar las condiciones de transicin directamente en uno de los lenguajes FBD, LD o ST.

* Formular las acciones asociadas con las etapas directamente como acciones booleanas.

* Crear la estructura de etapas copiando los pasos en los elementos memorizantes si el diagrama de funciones secuencial no est directamente soportado por el PLC que se utilice.


Ejercicio 15

5. Verificacin y puesta a punto de un programa y un sistema PLC -


Puesta a punto de la instalacin: Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estndar de 24 V DC! Aumentar la presin del aire de alimentacin en la unidad de mantenimiento (ver ficha tcnica de los componentes neumticos)

Puesta a punto de la instalacin: B Mantener el entorno de trabajo despejado

Cargar el programa en el PLC

a Realizar una funcin de prueba

Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. 3 Documentar la solucin.


Ejercicio 15

HOJA DE TRABAJO



Ejercicio 15

HOJA DE TRABAJO




a Creacin del programa en diagrama de funciones segn IEC 848.

TP301 Festo Ddactic

HOJA DE TRABAJO





Ejercicio 15

HOJA DE TRABAJO

Preguntas Responder a las siguientes preguntas: 1. &Cul es la funcin de una etapa sin acciones asociadas?

2. Cul es la respuesta del programa en diagrama de funciones secuencial si la accin de la etapa S3: "Avanzar cilindro 2.0" se programa como accin no-memorizante?


Ejercicio 16

Controles lgicos programabks Tema

Dispositivo elevador y clasificador para paquetes Secuencia con desvo alternativo

Ttulo

Ser capaz de programar un sistema de control secuencial con una de- Objetivo didctico rivacin alternativa Sistema de control, secuencia1 con derivacin alternativa Conocimientos Hay sistemas de control secuencial, en los que deben preverse dife- tcnicos rentes secuencias. Una secuencia es seleccionada dependiendo de las seales originadas por el proceso.

1 1 Verificar posicion iniciai 1 t Pieza pequeiia t Pieza grande t 2.1 : Pieza fijada t 4.1: Pieza fijada

N 1 Estampar pieza 1 1 1 N 1 Estampar pieza 1 1 ] 3.1: Pieza estampada 5.1 : Pieza estampada

S Liberar pieza 16rKr_=.. 1 t 6.1: Pieza liberada N Expulsar pieza w u 7.1: Pieza expulsada Fg. A16.1: Ejemplo de sistema de control secuencial con

derivacin alternativa


JOSE LUISResaltado

Ejercicio 16

Un ejemplo de una secuencia de control as, puede representarse por una herramienta de estampacin que estampa piezas pequeas o grandes por medio de dos cilindros diferentes. La fig. A16.1 ilustra el diagrama de funciones segn IEC 848 para el ejemplo mencionado arriba. El desvfo alternativo es representado por tantas transiciones como secuencias posibles existan. Para seleccionar slo una opcin, las condiciones de transicin deben excluirse mutuamente.

Hay disponibles dos, secuencias para la seleccin en el ejemplo dado. S se detectan piezas pequeas, solamente se procesan los pasos 1, 2, 3, 6 y 7. Si hay presente una pieza grande, el programa deriva al las etapas 4, 5 6, y 7 despus de la etapa 1.

Programacin de un control secuencia1 con derivacin alternativa Los sistemas secuenciales representados en diagrama de funciones segn IEC 848 son fciles de programar con el diagrama de funciones secuenciales. En el programa listado abajo, las condiciones de transicin han sido formuladas en el lenguaje ST. La etapa inicial S1 est activa tras el arranque del programa. S1 es una etapa vaca, es decir, no se han asignado acciones a esta etapa. Si todos los cilindros estn retrados y hay presente una pieza peque- a, se activa la etapa S2 y se desactiva la etapa SI. La pieza es a continuacin fijada, estampada, liberada y finalmente expulsada. Si se ha detectado una pieza grande (B1=l y B2=1), las etapas SI , S4, S5, S6 y S7 se ejecutan consecutivamente. A continuacin, el procesamiento de las etapas empieza de nuevo con la etapa SI.


Ejercicio 16

VAR B1 AT %IX1.0 : BOOL; B2 AT %lX1.1 : BOOL; B3 AT %IX2.0 i: BOOL; B4 AT %IX2.1 : BOOL; B5 AT %IX2.2 : BOOL; B6 AT %IX2.3 : BOOL; B7 AT %IX2.4 : BOOL; 88 AT %IX2.5 : BOOL; B9 AT %IX2.6 : BOOL; B10 AT %IX2.7 : BOOL; Y1 AT %QX1.0 : BOOL; Y2 AT %QX1.1 : BOOL; Y3 AT %QX1.2 : BOOL; Y4 AT %QX1.3 : BOOL;

(* pieza grande o pequea *) (* slo para pieza grande *) (* cilindro 1 .O retrado *) (* cilindro 1 .O extendido (' cilindro 2.0 retrado

*) *)

(* cilindro 2.0 extendido *) (* cilindro 3.0 retrado *) (* cilindro 3.0 extendido *) (' cilindro 4.0 retrado *) (* cilindro 4.0 extendido *) (* cilindro 1.0: fijacin *) (* cilindro 2.0: estampar pequ. *) (* cilindro 3.0: estampar grande *) (' cilindro 4.0: explusor *)

Fig. A 16.2: Ejemplo de diagrama de funciones secuencia1 con derivacin alternativa


Ejercicio 16

En el ejemplo anterior, las acciones de las etapas S3, S5 y S7 son programadas como, no-memorizantes. Esto se indica por el calificador N. Por lo tanto, las variables booleanas solamente tienen seal 1 rnien- tras las etapas asociadas estn activas. Si el PLC utilizado no dispone de la opcin de programar directamente en diagrama de funciones secuencial, la secuencia de etapas puede generarse en este caso utilizando elementos memorizantes.


Ejercicio 16

Unos paquetes son transportados hacia un dispositivo de medida en Descripcin del un transportador de rodillos para establecer su tamao. Hay dos tama- problema os de paquetes diferentes: Paquetes largos y cortos. El dispositivo de medicin lineal suministra seal O para; los paquetes cortos y seal 1 para paquetes largos. A continuacin, el paquete llega a una plataforma elevadora. La secuencia empieza con el pulsador de MARCHA SI. Los paquetes son elevados por un dispositivo elevador 1.0. A continuacin los paquetes son clasificados: los paquetes cortos se transfieren a un segundo transportador por medio del cilindro 2.0 y los largos a un tercer transportador por medio del cilindro 3.0. El cilindro de elevacin 1 .O debe retroceder de nuevo una vez que los cilindros 2.0 y 3.0 hayan alcanzado su posicin final retrada. Las posiciones del cilindro se detectan por medio de interruptores de proximidad 61 a B6. El cilindro 1.0 avanza y retrocede por medio de una electrovlvula de dos bobinas Y1 e Y2. Los cilindros 2.0 y 3.0 avanzan y retroceden por medio de las electrovlwlas de una sola bobina (bobinas Y3 e Y4).

1 Croquis de siluaci6n


Ejercicio 16

Definicin del ejercicio Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo 2. Descripcin de la tarea de control por medio del diagrama de funcio-

nes secuencial IEC 848 3. Declaracin de las variables del programa PLC 4. Formulacin del programa de PLC por medio del diagrama de fun-

ciones secuencial o Programacin de las condiciones de transicin directamente en

uno de los lenguajes FBD, LD o ST o Especificacin de las acciones como acciones booleanas


Realizacin 1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo 3 Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO.




Cantidad

1

1

1

1

1

1

1

2

2

1

1

1

1

4

-

Designacin

Control 16gico programable


Unidad de conexin


Distribuidor

Conector de enchufe rpido



Electrovlvula de 5/2 vlas de una bobina

Electrovlvula de 5/2 vlas de dos bobinas

Entrada de sefiales elctricas


Sensor de proximidad ptico


Tubo de plstico

Ejercicio 16

Antes de cablear y conectar los tubos: Desconectar la alimentacin! Cortar el aire comprimido en la unidad de mantenimiento!



+ Creacin del programa en diagrama de funciones segn IEC 848.

3. Declaracin de las variables del programa del PLC a Todas variables deben ser declaradas como variables locales del

programa. * Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la

aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin - slo si se utilizan variables directamente direccionadas - y comentario sobre las variables. .



Disear la estructura de la secuencia en etapas y transiciones. a Programar las condiciones de transicin directamente en uno de los

lenguajes FBD, LD o ST. 3 Formular las acciones asociadas con las etapas directamente como

acciones booleanas. 3 Crear la estructura de etapas copiando los pasos en los elementos

memorizantes si el diagrama de funciones secuencia1 no est directamente soportado por el PLC que se utilice.


Ejercicio 16

-


Antes de poner a punto la instalacin: m Comprobar el circuito montado con ayuda del esquema Puesta a punto de la instalacin: m Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estn-


tenimiento (ver ficha tcnica de los componentes neumticos) . Funcionamiento de la instalacin m Mantener el entorno de trabajo despejado

3 Cargar el programa en el PLC a Realizar una funcin de prueba 3 Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. + Documentar la solucin.


Ejercicio 16

HOJA DE TRABAJO



r

Fesio Didactic TP301 . .

24V -

OV O

PLC

I I I I 1 1 I

Ejercicio 16

HOJA DE TRABAJO




2 Creacin del programa en diagrama de funciones segn IEC 848. Preguntas Responder a las siguientes preguntas:

1. 'Cul es el criterio de clasificacin segn el cual se evalan los paquetes?

2. Cmo se asegura que se seleccione una sola secuencia de etapas durante la ejecucin del programa?


Ejercicio 16

HOJA DE TRABAJO





Ejercicio 16

HOJA DE TRABAJO

Pregunta Responder a la siguiente pregunta: 3. Especificar cules son las condiciones de transicin que siempre

son ciertas. Por qu se formulan estas condiciones de transicin?


Ejercicio 17

Controles lgicos programables Tema

Dispositivo de estampacin con contador Ciclos de conteo Poder realizar ciclos de conteo por medio de la utilizacin de los mdu- Objetivo didctico los de funcin estndar CTU o CTD Los ciclos de conteo forma parte de las operaciones bsicas de un Conocimientos PLC. IED 1131-3 define tres bloques de funcin estndar: CTU (conta- tcnicos dor incremental), CID (contador decremental) y CTUD (contador incre- mentalldecremental) para la realizacin de estas operaciones.

1

Bloque de funcin CTU, contador incremental El bloque de funcin CTU (fig. A17.1) realiza un contador incremental. Su interface est definido por medio de tres parmetros de entrada y dos de salida.

BOOL INT

El comportamiento caracterstico de un contador incremental es como sigue:

Una seal 1 en la entrada de reset R, pone el estado CV del contador a O.

= A continuacin, el valor CV del contador se incrementa en 1 a cada flanco ascendente en la entrada CU.

= Aparece una seal 1 en la salida Q en el momento en que el valor actual CV es igual o mayor que el valor preseleccionado PV. La salida Q tiene valor O mientras el estado actual CV del contador sea inferior al valor preseleccionado PV.

Festo Didactic, TP301

JOSE LUISResaltado

Ejercicio 17

Bloque de funcin CTD, contador decremental Bloque de funcin CTD (fig. A17.2) siendo un contador decremental funciona de forma opuesta al bloque de funcin CTU.

BOOL INT

El comportamiento de un contador decremental es como sigue: m Una seal 1 en la entrada LD establece el estado del contador CV

al valor preseleccionado PV. m Cada flanco ascendente en la entrada CD decrementa el estado del

contador CV en 1. m La salida Q muestra seal O mientras el estado actual del contador

CV sea mayor de O. Solamente cuando el valor actual es menor o igual a O, aparece una seal 1 en la salida Q.


Ejercicio 17

Uso del bloque de funcin CTU en cada uno de los lenguajes de programacin La utilizacin del bloque de funcin se demuestra con un ejemplo de una pequea tarea de envasado. En una caja hay que poner 12 unidades de una determinada pieza. Ejemplo Una vez llena una caja, aparece otra. Cada ciclo de envasado se dis- para con una memoria (flag) M-init. Las piezas son detectadas por medio de un censor B1. El estado del contador es copiado a una memoria M-new.

VAR B1 AT %IXl.O : BOOL; (' detecta pieza para envasar ') M-init AT %MX1 .O : BOOL; (* detecta si el contador tiene *)

(' que ser inicializado *) M-new AT %MX1.1 : BOOL; (* detecta si se requiere una *)

(* nueva caja *) CTU-1 : CTU; (' Contador incremental *)

(' CTU-1 para el recuento *) END-VAR

FBD

Bloque de funcin CTU-1, conectado con los

B1 4-1 M-new parmetros actuales. M-init '

12 PV cv

LD

CTU-1

Interconexin del bloque de funcin CTU-1 en el rengln.

PV cv Tabla A17.1: Aolicacin de un contador incremental


Ejercicio 17

Tabla A17.1: (Continuacin)

I L

CAL CTU-1 (CU := 61, R := M-init, PV := 12) Invocacin del bloque de funcin CTU-1

LD CTU-1.Q Lectura de la salida Q de CTU-1

ST M-new Almacenamiento del resultado actual en M-new

ST

CTU-1 (CU := B1, R := M-init, PV := 12); Invocacin del bloque de funcin CTU-1

M-new := CTU-1 .Q; Asignacin de la salida Q de CTU-1 a M-new


Ejercicio 17

En una mquina se estampan 10 piezas cada vez. El ciclo del progra- Descripcin del ma se inicia poy medio de un pulsador SI. El interruptor de proximidad problema 87 indica "Pieza en almacn". Cada pieza se alimenta hacia la mquina por medio de un cilindro 1.0 y se sujeta. A continuacin se estampa a travs del cilindro 2.0 y despus se expulsa por medio del cilindro 3.0. El cilindro de sujecin 1.0 funciona por medio de una electrovlvula de doble bobina Y1 (sujecin) e Y2 (liberacin). Los cilindros 2.0 y 3.0 son controlados por electrovlvulas con retorno por muelle con las bobinas Y3 e Y4. Las posiciones de los cilindros son detectadas por los interruptores de proximidad B1 a B6.

1 Croquis de situacibn


Ejercicio 17

Definicin del ejercicio 1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo , .

2. Descripcin de la tarea de control por medio del diagrama de funciones secuencial IEC 848

3. Declaracin de las variables del programa PLC 4. Formulacin del programa de PLC por medio del diagrama de fun-

ciones secuencial 0 Programacin de las condiciones de transicin directamente en

uno de los lenguajes FBD, LD o ST D Especificacin de las acciones


Realizacin 1. Trazado del esquema del circuito y montaje del equipo 3 Completar el esquema elctrico del circuito en la HOJA DE TRABAJO.


Lista de componentes I


I

Cantidad

1

1

1

1

1

1

1

2

2

1

1

1

1

1

4

I

Descripcin



Unidad de conexin


Distribuidor




Electrovlvula de 512 vas de una bobina

Electrovlvula de 512 vias de dos bobinas



Sensor de proximidad ptico



Tubo de plstico

Ejercicio 17

Antes de cablear y conectar los tubos: -

m Desconectar la alimentacin! m Cortar el aire comprimido en la unidad de mantenimiento!



3 Creacin del programa en diagrama de funciones segn IEC 848.

3. Declaracin de las variables del programa del PLC Todas variables deben ser declaradas como variables locales del programa.

L

+ Especificar slo aquellas partes de la declaracin requeridas por la aplicacin del PLC. Estas son: Designacin, tipo de dato, direccin - slo si se utilizan variables directamente direccionadas - y comentario sobre las variables.



Disear la estructura de la secuencia en etapas y transiciones. + Programar las condiciones de transicin directamente en uno de los

lenguajes FBD, LD o ST. Formular las acciones asociadas con las etapas. Para las acciones consistentes en ms de una variable booleana, es obligatorio introducir un nombre para la accin.

3 Crear la estructura de etapas copiando los pasos en los elementos memorizantes si el diagrama de funciones secuencia1 no est directamente soportado por el PLC que se utilice.

Ejercicio 17

-



Puesta a punto de la instalacin: Conectar la fuente de alimentacin utilizando una tensin estndar de 24 V DC! Aumentar la presin del aire de alimentacin en la unidad de mantenimiento (ver ficha tcnica de los componentes neumticos)

Funcionamiento de la instalacin Mantener el entorno de trabajo despejado

3 Cargar el programa en el PLC 4

Realizar una funcin de prueba =, Corregir cualquier error que pudiera haber en el programa del PLC. a Documentar la solucin.


Ejercicio 17

HOJA DE TRABAJO




A- 168 Ejercicio 17

HOJA DE TRABAJO

Configurar el sistema de control.



3 Creacin del programa en diagrama de funciones segn IEC 848.


Ejercicio 17

HOJA DE TRABAJO


Declaracidn de variables


Ejercicio 17

HOJA DE TRABAJO

4. Formulacin del programa de PLC e n diagrama de funciones secuencial

TP301 Fesfo Didactic

HOJA DE TRABAJO

Responder a la siguiente pregunta: 1. Cuando cambia el estado del contador?

Ejercicio 17

Preguntas


.

.................... Captulo 1 Automatizando con un PLC B-1 ...................................... 1.1 Introduccin 8-2

..................... 1.2 Campos de aplicacin de un PLC B-2 ........................... 1.3 Diseo bsico de un PLC 8-5

................. 1.4 El nuevo estndar para PLC IEC 11 31 8-8

............................... Captulo 2 Fundamentos B-11 ................... 2.1 El sistema de numeracin decimal B-12

.................... 2.2 El sistema de numeracin binario 8-12 ................................... 2.3 El cdigo BCD 8-14

............... 2.4 El sistema de numeracin hexadecimal 8-14 ........................ 2.5 Nmeros binarios con signo 8-15

.................................. 2.6 Nmeros reales 8-15 ............. 2.7 Generacin de seales binarias y digitales 516

...................... Captulo 3 Operaciones Booleanas 6-19 .......................... 3.1 Funciones lgicas bsicas 8-20 .......................... 3.2 Otras operaciones lgicas 0-24

.......... 3.3 Establecimiento de funciones de conmutacin B-26 ................... 3.4 Simplificacin de funciones lgicas B-28

....................... 3.5 Diagrama de Karnaugh.Veitch B-30

... Captulo 4 Diseo y modo de funcionamiento de un PLC 6-33 ............................. 4.1 Estructura de un PLC 8-34

.......... 4.2 Unidad de procesamiento principal de un PLC 8-36 .................. 4.3 Modo de funcionamiento de un PLC B-38

. . . . . . . ........ 4.4 Memoria del programa de la aplicacin B-40 ............................... 4.5 Mdulo de Entradas 542

................................ 4.6 Mdulo de Salidas 8-44 ............ 4.7 Aparato programador / Ordenador personal B-46


JOSE LUISResaltado

................... Captulo 5 Programacin de un PLC .- B-49 ................ 5.1 Bsqueda de una solucin sistemtica 8-50

............ 5.2 Recursos de estructuracin de IEC 1131-3 B-53 ......................... 5.3 Lenguajes de programacin B-56

.......... Captulo 6 Elementos comunes de los lenguajes B-61 .............................. 6.1 Recursos de un PLC 8-62

.......................... 6.2 Tipos de datos y variables B-66 .............. 6.3 Unidades de organizacin de programas B-76

.............. Captulo 7 Diagrama de bloques de funcin 5 9 1 ......... 7.1 Elementos del diagrama de bloques de funcin 8-92

............................... 7.2 Evaluacin de redes 8-93

............................... 7.3 Estructuras de bucle 8-94

...................... Captulo 8 Diagrama de contactos 8-95 ................. 8.1 Elementos del diagrama de contactos B-96

...................... 8.2 Funciones y bloques de funcin B-98 ........................ 8.3 Evaluacin de los renglones B-99

...................... Captulo 9 Lista de instrucciones B-101 .................................... 9.1 Instrucciones 8-1 02

..................................... 9.2 Operadores 8-103 ...................... 9.3 Funciones y bloques de funcin 8-1 04

........................ Captulo 10 Texto estructurado B-107 .................................... 10.1 Expresiones B-108 .................................... 10.2 Instrucciones 6-1 10

......................... 10.3 Instrucciones de seleccin B-112 .......................... 10.4 Instrucciones de iteracin 8-115

Festo Didactk TP307

.......... Captulo 1 1 Diagrama de funciones secuencia1 B-119 11.1 Introduccin .................................... B-120 11.2 Elementos del diagrama de funciones secuencial . . . . . . 8-120 1 1.3 Transiciones .................................... B-130

11.4 Pasos ......................................... B-133

11.5 Ejemplo ....................................... 8-143

Captulo 12 Sistemas de control lgico .................. 8-147 12.1 Qu es un sistema de control lgico ................. B-148 12.2 Sistema de control Igico sin propiedades memorizantes B-148 12.3 Sistema de control Igico con propiedades memorizantes 8-154 12.4 Evaluacin de flancos ............................. 8-157

Captulo 13 Temporizadores .......................... 8-161 13.1 Introduccin .................................... B-162 13.2 Temporizador de pulsos ........................... B-163 13.3 Seal con retado a la conexin ..................... 8-165 13.4 Seal con retado a la desconexin .................. B-167 Captulo 14 Contadores ............................... B-171 14.1 Funciones de contador . .......................... 8-172

14.2 Contador incremental ............................. B-172 14.3 Contador decremental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-176 14.4 Contador incrernental/decremental .................. B-178

.............. Captulo 15 Sistemas de control secuencia1 B-179 15.1 Qu es un sistema de control secuencial . ............ B-180 15.2 Diagrama de funciones segn IEC 848 .............. B-180 15.3 Diagrama desplazamiento-fase ..................... B-186


Captulo 16 Puesta a punto y seguridad en el manejo de un PLC ............................... B-187

16.1 Puesta a punto .................................. 8-1 88 16.2 Seguridad en el manejo de un PLC .................. B-190

Captulo 17 Comunicaciones .......................... 8-195 17.1 La necesidad de comunicacin ..................... B-196 17.2 Transmisin de datos ............................. 8-1 96 17.3 Interfaces ...................................... 5197 17.4 Comunicacin a nivel de campo .................... B-198


Prefacio Los Controles Lgicos ~ro~ramables') representan un factor clave en la automatizacin industrial. Su utilizacin permite una adaptacin flexi- ble a los procesos cambiantes, as como una rpida localizacin de averas y eliminacin de errores. Este libro de texto explica los principios de un control programable y su interaccin con sus~perifricos. Uno de los puntos centrales de este libro de texto trata del nuevo estndar internacional para programacin de PLCs, el IEC-1131, Parte 3. Este estndar tiene en cuenta las ampliaciones y desarrollos, para los cuales no existan elementos de lenguaje estandarizado hasta ahora. El objetivo de IEC-1131-3 es estandarizar el diseo, la funcionalidad y la programacin de un PLC de tal forma que el usuario pueda manejar con facilidad los diferentes sistemas. En inters de la posterior mejora de este libro, se invita a los lectores a contribuir con sus sugerencias, ideas y crticas constructivas.

Los autores

1 ) Nota del traductor: La traduccin ms extendida de la expresin Inglesa 'Programable Lo- gic Control' es %ontrol Lgico Programable'. A pesar de ello, su acrnimo castellanizado CLP no ha tenido una plena aceptacin en los medios industriales, que siguen utilizando con ms frecuencia el acrnimo Ingls PLC. Otras denominaciones de estos equipos son: 'Autmata Programable Industrial' o simplemente 'Autmata Industrial' (Al), procedente del francs y 'Mando Programable en Memoria', pro- . cedente del alemn 'Speicherprogrammierbare Steuerungen' (SPS). En este libro de texto hemos utilizado la denominacin Control Lgico Programable, con su acrnimo Ingls PLC.

JP301 Festo Didactic

Captulo 1

Captulo 1

El PLC en la tecnologa de automatizacin


JOSE LUISResaltado

Captulo 1

1.1 Introduccin El primer Control ~ ~ i c . 0 Programable (Programmable Logic Control o PLC) fue desarrollado por un grupo de ingenieros en la General Motors en 1968, cuando la empresa estaba buscando una alternativa para reemplazar los complejos sistemas de control por rels. El nuevo sistema de control tena que cumplir con los siguientes requerimientos:

Programacin sencilla Cambios de programa sin intervencin en el sistema (sin tener que rehacer el cableado interno) Ms pequeo, ms econmico y ms fiable que los correspondientes sistemas de control por rels Sencillo y con bajo coste de mantenimiento

Los sucesivos desarrollos llevaron a un sistema que permitia la conexin sencilla de seales binarias. Los requerimientos de cmo estaban conec- tadas estas seales se especificaba en el programa de control. Con los nuevos sistemas, fue posible por primera vez mostrar las seales en una pantalla y archivar los programas en memorias electrnicas. Desde entonces han pasado tres dcadas, durante las cuales los enor- mes progresos hechos en el desarrollo de la micro electrnica han favorecido la proliferacin de los controles Igicos programables. Por ejemplo, a pesar de que en sus comienzos, la optimizacin del programa y con ello la necesidad de reducir la ocupacin de memoria repre- sentaba una tarea importante para el programador, en la actualidad esto apenas tiene importancia. Adems, las funciones disponibles han crecido considerablemente. Hace quince aos, la visualizacin de procesos, el procesamiento ana- lgico o incluso la utilizacin de un PLC como un regulador, eran con- siderados una utopa. Actualmente, muchos de estos elementos son parte integral de muchos PLCs. En las pginas siguientes de este captulo de introduccin, describire- mos el diseo bsico de un PLC junto con las tareas y aplicaciones ms importantes actualmente.

reas de Todas las mquinas o sistemas automticos tienen un control: Dependien- aplicacin do del tipo de tecnologa utilizada, los controles pueden dividirse en neum- de un PLC ticos, hidrulicos, elctricos y electrnicos. Con frecuencia se utiliza una

combinacin de las diferentes tecnologas. Adems, debe distinguirse entre controles con programa cableado (es decir, conexionado fsico de c o m p nentes electromecnicos (rels, etc) o componentes electrnicos (circuitos integrados)) y controles lgicos programables. Los primeros se utilizan principalmente en casos en los que la reprogramacin por el usuario est fuera de toda duda y el alcance de la tarea justifica el desarrollo de un sistema de control especial. Las aplicaciones tpicas de tales controles pueden ha- llarse en los electrodomsticos, vdeo cmaras, vehculos, etc.

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Captulo 1

Sin embargo, si la tarea de control no justifica el desarrollo de un control especial, o si el usuario debe tener la posibilidad de hacer cambios senci- llos, o de modificar tiempos o valores de contadores, entonces el uso de un control universal, en el que el programa se escribe en una memoria electrnica, es la opcin preferida. El PLC representa un control universal. Puede utilizarse para dierentes aplicaciones y, dado que el programa se halla escrito en su memoria electrnica, el usuario puede modificar, am- pliar y optimizar con cierta sencillez sus procesos de control.

Fig. 61.1: Ejemplo de de un PLC

La tarea original de un PLC es la interconexin de seales de entrada, de acuerdo con un determinado programa y, si el resultado de esta interconexin es "cierta", activar la correspondiente salida. El lgebra de Boole forma la base matemtica para esta operacin, ya que solamente recono- ce dos estados definidos de una variable: 'O" (falso) y "1" (cierto) (vase tambin el captulo 3). Consecuentemente, una salida slo asume estos dos estados. Por ejemplo, una electrovhnila conectada a la salida puede estar act~ada o desactivada, es decir, controlada.

aplicacin

Capitulo 1

Esta funcin ha acuado el nombre de PLC: Programmable Logic Control o Control Lgico Programable. En l, el comportamiento de las entradaskalidas es similar al de los controles realizados con rels electromagnticos o con elementos lgicos neumticos o electrnicos; la diferencia reside en que el programa en lugar de estar 'tableado' est almacenado en una memoria electrnica. Sin embargo las tareas del PLC se ampliaron rpidamente: las funciones de temporizacin y recuento, operaciones de clculo matemtico, conversin de seales analgicas, etc. representan funciones que pueden ejecutarse en casi todos los PLCs actuales. Las demandas que se requieren de los PLCs siguen creciendo al mismo ritmo que su amplia utilizacin y desarrollo en la tecnologa de automatizacin. Por ejemplo: la visualizacin, es decir, la representacin de los estados de las mquinas o la supervisin de la ejecucin del programa por medio de una pantalla o monitor. Tambin el control directo, es decir, la facilidad de intervenir en los procesos de control o, alternativamente, impedir tal intervencin a las personas no autorizadas. Tambin se ha visto la necesidad de interconectar y armo- nizar sistemas individuales controlados por PLC, por medio de redes o buses de campo. Aqu, un ordenador master permite la generacin de rdenes de mayor nivel para el procesamiento de programas en los diversos sistemas PLC interconectados. La conexin en red de varios PLCs, asi como la de un PLC con el ordenador master se realiza por medio de interfaces de comunicacin especiales. Para ello, la mayoria de los ms recientes PLCs son com- patibles con sistemas de bus abiertos estandarizados, tales como Pro- fibus segn DIN 19 245. Gracias al enorme aumento de la potencia y capacidad de los PLCs avanzados, estos pueden incluso asumir directamente la funcin de un ordenador master. Hacia finales de los setenta, las entradas y salidas binarias fueron finalmente ampliadas con la adicin de entradas y salidas analgicas, ya que hay muchas aplicaciones tcnicas que emiten y requieren seales analgicas (medicin de fuerzas, velocidades, sistemas de posicio- nado servoneumticos. etc.). Al mismo tiempo la adquisicin y emisin de seales analgicas permite la comparacin de valores reales con los de consigna y, como consecuencia, la realizacin de funciones de regulacin automtica; una tarea que va ms all del mbito que su- giere el nombre de control lgico programable.


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Captulo 1

Los PLCs que existen actualmente el mercado han sido adaptados a los requerimientos de los clientes hasta tal punto que ya es posible adquirir un PLC exactamente adaptado para casi cada aplicacin. As, hay disponibles actualmente desde PLCs en miniatura con unas decenas de entra- dadsalidas hasta grandes PLCs con miles de entradashlidas. Muchos PLCs pueden ampliarse por medio de mdulos adicionales de entradaslsalidas, mdulos analgicos y de comunicacin. Hay PLCs disponibles para sistemas de seguridad, barcos o tareas de mineria. Otros PLCs son capaces de procesar varios programas al mismo tiempo (Multitarea). Finalmente, los PLCs pueden conectarse con otros componentes de automatizacin, creando as reas considerablemente amplias de aplicacin.

Fig. 81.2: Eiem~lo de un PLC:

El trmino 'Control Lgico Programable' se define en IEC 1131, Parte 1, 1.3 Definicin bsica como sigue: de un PLC 'Un sistema electrnico de funcionamiento digital, diseado para ser utilizado en un entorno industrial, que utiliza una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones orientadas al usuario, para la realizacin de funciones especificas tales como enlaces lgicos, secuenciacin, temporizacin, recuento y clculo, para controlar, a travs de entradas y salidas digitales o analgicas, diversos tipos de mquinas o procesos. Tanto el PLC como sus periifricos asociados estn diseados de forma que puedan integrarse fcilmente en un sistema de control industrial y ser fcilmente utilizados en todas las aplicaciones para las que estn previstos."

Festo Didaciic TP301

Captulo 1

Fig. B1.3: Componentes de un

sistema PLC

Por lo tanto, un control lgico programable es sencillamente un ordenador, adaptado especificamente para ciertas tareas de control. La Fig. B1.3 ilustra los componentes del sistema de un PLC

La funcin de un mdulo de entrada es la de convertir seales de entrada en seales que puedan ser procesadas por el PLC y pasarlas a la unidad de control central. La tarea inversa es realizada por el mdulo de salida. Este convierte las seales del PLC en seales ade- cuadas para los actuadores. El verdadero procesamiento de las seales se realiza en la unidad central de control, de acuerdo con el programa almacenado en la memoria. El programa de un PLC puede crearse de varias formas: a travs de instrucciones parecidas al lenguaje ensamblador (assembler) en 'lista de instrucciones', en lenguajes de alto nivel orientados al problema, tales como el texto estructurado, o en forma de diagrama de flujo como se representa en el diagrama de funciones secuencial. En Europa, la utilizacin de los diagramas de bloques de funcin basados en los diagramas de funciones con simbolos grficos para puertas lgicas (logi- gramas) es ampliamente utilizado. En Amrica el lenguaje preferido por los usuarios es el 'diagrama de contactos' o 'diagrama en escalera' (ladder diagram). Dependiendo de cmo se halle conectada la unidad central a los m- dulos de entrada y salida, hay que distinguir entre PLCs compactos (mdulo de entrada, unidad central y mdulo de salida en un slo cuer- po) o PLCs modulares.

Captulo 1

La Fig. 81.4 muestra el control FXO de Mitsubishi, representando un ejemplo de un PLC compacto.

Fig. B 1.4: PLC compacto (Mitsubishi EXO), PLC Modular (Siernens S7-300), PLC con tarjetas (Festo FPC 405)

Los PLCs modulares pueden configurarse individualmente. Los mdulos requeridos por la aplicacin prctica - aparte de los mdulos de entradaslsalidas digitales que pueden, por ejemplo, incluir mdulos analgicos , de posicionamiento y comunicacin - se insertan en un rack, en el que todos los mdulos estn enlazados por un sistema de bus. Este diseo se conoce tambin como tecnologa modular. Dos ejemplos de PLCs modulares se muestran en la Figs. B1.2 y 81.4. Estos representan la familia modular de PLC de AEG Modicon y el S7-300 de Siemens. Existe una amplia gama de variantes, particularmente en el caso de las PLCs ms recientes. Esto incluyen tanto las caractersticas compactas como las modulares y caracterlsticas importantes tales como el ahorro de espacio, flexibilidad y,posibilidad de ampliacin. La tarjeta con formato PLC es un tipo especial de PLC modular desarrollado durante los ltimos aos. Con este tipo, varios mdulos realizados sobre tarjetas de circuito impreso se montan en una caja estan- darizada. El FPC 405 de Festo es representativo de este tipo de dise- o (Fig. 81.4).

Festo Didactc TP301

Captulo 7

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El diseo del hardware de un control lgico programable est hecho de forma que pueda soportar los entornos tipicos industriales en cuanto a los niveles de las seales, calor, humedad, fluctuaciones en la alimentacin de corriente e impactos mecnicos.

1.4 El nuevo estndar A finales de los setenta, se plantearon en Europa algunos estndares para PLC, vlidos para la programacin de PLCs, enfocados principalmente al es- IEC-1311 tado de la tecnologla en aquel momento. Tenlan en cuenta sistemas

de PLC no interconectados, que realizaban operaciones lgicas con seales binarias. DIN 19 239, por ejemplo, especifica un lenguaje de programacin que posee las correspondientes instrucciones para estas aplicaciones. Anteriormente, no existlan elementos de lenguaje estandarizados ni equivalentes para el desarrollo de programas de PLC. Los desarrollos aparecidos en los aos ochenta, tales como el procesamiento de seales analgicas, interconexin de mdulos inteligentes, sistemas de PLC en red, etc. agravaron el problema. Consecuentemente, los sistemas PLC de diferentes fabricantes requeran tcnicas de programacin completamente diferentes. Desde 1992, existe un estndar internacional para controles lgicos programables y dispositivos perifricos asociados (herramientas de programaci6n y diagnosis, equipos de verificacin, interfaces hombre- mquina, etc.). En este contexto, un dispositivo configurado por el usuario y compuesto por los elementos citados anteriormente, se conoce como un sistema PLC. El nuevo estndar IEC 1131 consta de cinco partes:

Parte 1 : Informacin general Parte 2: Requerimientos y verificaciones del equipo

m Parte 3: Lenguajes de programacin m Parte 4: Directrices para el usuario m Parte 5: Especificacin del servicio de mensajes Las partes 1 a 3 de este estndar se adoptaron sin enmiendas como el estndar Europeo EN 61 131, Partes 1 a 3. La finalidad del nuevo estndar era definir y estandarizar el diseo y funcionalidad de un PLC y los lenguajes requeridos para la programacin hasta un grado en el que los usuarios pudieran hacer funcionar sin ninguna dificultad los diferentes sistemas de PLC de los distintos fabricantes.


Captulo 1

Los siguientes captulos tratarn con detalle sobre este estndar. Por el momento, ser suficiente la siguiente informacin: m El nuevo estndar tiene en cuenta la mayora de aspectos posibles

en relacin con el diseo, aplicacin y utilizacin de sistemas PLC. Las amplias especificaciones sirven para definir sistemas de PLC abiertos y estandarizados. Los fabricantes deben ajustarse a las especificaciones de este estndar, tanto en el aspecto puramente tcnico de los requerimientos de un PLC como en lo que se refiere a la programacin de tales controles. Todas las variaciones deben ser completamente documentadas para el usuario

Tras unas reticencias iniciales, se ha formado un grupo relativamente grande de personas interesadas (PLCopen) para apoyar este estndar. La mayora de los principales proveedores de PLC son miembros de la asociacin, es decir, Allen Bradley, Klkker-Moeller, Philips, para men- cionar algunos. Otros fabricantes de PLC como Siemens o Mitsubishi tambin ofrecen controles y sistemas de programacin conformes con IEC-1131. , Los sistemas de programacin iniciales ya estn disponibles en el mercado y otros estn siendo desarrollados. Sin embargo, la norma tiene una buena oportunidad de aceptacin y de xito. Esperamos que este libro de texto contribuir, en cierto modo, al desarrollo de este estndar.

Captulo 2

Capitulo 2

Fundamentos

Captulo 2

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2.1 El sistema de La caracterstica del sistema de numeracin decimal, comunmente utili- numeracin zado, es la disposicin lineal de los digitos y su emplazamiento signifi- decimal cativo. El nmero 4344, por ejemplo, puede representarse como sigue:

El nmero 4 que se halla en el extremo izquierdo, tiene un significado diferente del nmero 4 situado en el extremo derecho. La base del sistema de numeracin decimal es la disponibilidad de 10 dgitos diferentes (decimal: originario del latn 'decem' = 10). Estos diez diferentes dgitos permiten contar de O a 9. Si la cuenta sobrepasa el nmero 9, esto constituye un arrastre para el dgito de la siguiente posicin a la izquierda. El significado de esta posicin en 10, y el siguiente arrastre se realiza cuando se alcanza el valor 99. Utilizaremos el nmero 71.718.71 1 como ejemplo:

Como puede verse arriba, el significado del 7" en el extremo izquierdo es 70 000 000 = 70 millones, mientras que el significado del "7" en la tercera posicin desde la izquierda es de 700. El dlgito del extremo derecho se conoce como el 'digito menos significativo' y el dgito del extremo izquierdo, como el 'dgito ms significativo'. Cualquier sistema de numeracin puede ser configurado basndose en este ejemplo, cuya estructura fundamental puede aplicarse a sistemas de numeracin de cualquier cantidad de dgitos. Consecuentemente, cualquier operacin de clculo y mtodo de computacin que utilice el sistema de numeracin decimal puede ser utilizado con otros sistemas de numeracin.

2.2 El sistema de Fue Leibnitz quien aplic por primera vez las estructuras del sistema numeracin de numeracin decimal al calculo con dos dgitos. All por el ao 1679, binario esto cre las premisas esenciales para el desarrollo de los actuales

ordenadores, ya que la tensin elctrica o la corriente elctrica, slo permite un clculo utilizando dos valores: es decir "circula corrienten o "no circula corriente". Estos dos valores se representan en forma de dgitos '1" y "On.


Captulo 2

Si en un nmero estuiiramos limitados a exactamente 2 dgitos por posicin, el sistema de numeracin quedara configurado como sigue:

El principio es exactamente el mismo que el del mtodo utilizado para crear un nmero decimal. Sin embargo, slo se dispone de dos dgitos, razn por la cual la posicin significativa no se calcula con la base loX, sino con al base 2'. As, el nmero menos significativo en el extremo derecho es 2' = 1, y para la siguiente posicin 2' = 2, etc. Dado el uso exclusivo de dos digitos, este sistema de numeracin se conoce como sistema binario o sistema dual. Con ocho posiciones, pueden representarse un mximo de:

valores que alcanzaran hasta el numero 11 11 1 11 12 Cada una de las posiciones de un sistema de numeracin binario puede adoptar uno de los dos digitos O o 1. La menor unidad posible del sistema binario es de 1 bit. En el ejemplo citado arriba, se ha configurado un nmero consistente en 8 bits, es decir, un byte (en un ordenador que utilice 8 seales elctricas representando "tensin disponible" o "tensin no disponible"). El nmero considerado, 101 1 0001 2, corresponde al valor decimal 17/10.

1 x27 0 ~ 2 ~ I x x 5 1 x24 0 x 2 ~ 0 x 2 ~ 0 x 2 ' 1 x ~ O

= 128 +32 +16 + 1 = 177

Ejemplo

Captulo 2

2.3 El cdigo BCD Para las personas acostumbradas a tratar con el sistema decimal, los nmeros binarios son difciles de leer. Por esta razn, se introdujo una representacin numrica de ms fcil lectura, es decir, una notacin decimal codificada de un nmero binario: el denominado BCD (binary coded decimal). Con este cdigo BCD, cada digito del sistema de numeracin decimal representa a su correspondiente nmero binario.

Tabla 82.1 : Representacin de

nmeros decimales en cddigo BCD

Por lo tanto, se necesitan 4 dgitos en la notacin binaria para representar el sistema decimal. A pesar de que en una notacin binaria de 4 dgitos pueden representarse los valores del O al 15, los valores correspondientes a 10, 1 1, 12, 13, 14 y 15 no se usan en BCD Asi, el nmero decimal 7133 se representa como sigue en cdigo BCD:

Por lo tanto, se necesitan 16 bits para representar un nmero decimal de cuatro dgitos en cdigo BCD. La codificacin en BCD se utiliza a menudo para visualizadores de siete segmentos y para interruptores rotativos de introduccin de valores.

2.4 El sistema de La utilizacin de nmeros binarios es dificil y la utilizacin del cdigo numeracin BCD ocupa bastante espacio de memoria. Por esta razn se desarro- hexadecimal llaron los sistemas octal y hexadecimal. En el caso del sistema octal se

utilizan grupos de tres dgitos. Esto permite contar de O hasta 7, es decir, contar con "ochos".


Captulo 2

Alternativamente, en el sistema de numeracin hexadecimal se combi- nan 4 bits. Estos 4 bits permiten la representacin de los nme

festo manual de trabajo tp-301 2000 plc's

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