AUTÓMATAS PROGRAMABLES
Funcionamiento
• Modos de Funcionamiento
• Ciclo de Trabajo
• Programación
Roberto Álvarez Sindín (2011)
Modos de Funcionamiento
El autómata presenta tres modos de
funcionamiento, que se pueden configurar en el
SETUP del PLC, a través de la consola o del
software de programación:
MONITOR
RUN
PROGRAM
Program: El PLC está en reposo, es el estado para recibir ó
enviar el programa
Run: Es el modo normal de funcionamiento. El autómata
ejecuta el programa de forma autónoma en función de las E/S.
No existe comunicación exterior.
Monitor: Igual que el modo RUN, pero con comunicaciones
exteriores. Se utiliza para probar un nuevo programa o cuando
se conecta a un Scada o HMI.
Ciclo de Trabajo
El autómata va a ejecutar nuestro programa de usuario en un tiempo
determinado, el cual va a depender sobre todo de la longitud del
programa. Esto es debido a que cada instrucción tarda un tiempo
determinado en ejecutarse, por lo que en procesos rápidos será un factor
crítico. Los tiempos a considerar serían:
1.
Retardo de entrada.
2.
Vigilancia y exploración de las entradas.
3.
Ejecución del programa de usuario.
4.
Transmisión de las salidas.
5.
Retardo en salidas.
Los puntos 2, 3 y 4 sumados dan como total el tiempo de ciclo del
autómata.
Ciclo de Trabajo
CICLO DE SCAN
– Se llama así al conjunto de tareas que el autómata lleva a cabo
cuando está controlando un proceso.
•
•
•
•
Tareas comunes: (supervision general)
Aceptación de entradas y actuación sobre salidas
Ejecución de las instrucciones
Servicio a periféricos
TIEMPO DE RESPUESTA
– Tiempo necesario para llevar a cabo las distintas operaciones de
control. En particular, el tiempo de respuesta de un sistema
(activación de una señal de salida en relación a una entrada) viene
determinado principalmente por:
• Tiempo de scan de la CPU
• Tiempo de ON/OFF de los módulos de E/S
Ciclo de Trabajo
Tiempo de respuesta
PROCESOS COMUNES
Watchdog: Vigilancia del estado del sistema
Verificación de la memoria
Verificación buses de E/S
GESTIÓN DE PERIFÉRICOS
Gestión de transmisión, comprobación de
interfaces de comunicación
EJECUCIÓN DEL PROGRAMA
Scan secuencial de las instrucciones del
programa.
REFRESCO DE E/S
Lectura de los módulos de E/S
Transferencia de estado a salidas
Tiempo de respuesta
Fundamentos de programación
Determinar los requisitos del sistema (nº y tipo de E/S).
Identificar los dispositivos de E/S y asociarlos a las
direcciones físicas mediante una tabla de asignación.
Dibujar el diagrama de relés. (O en el lenguaje
seleccionado).
Transferir el programa a la CPU.
Verificar, vía simulación, el correcto funcionamiento del
programa.
Memorizar el programa definitivo.
Lenguajes: IL/Mnemónico
Mnemónico / Lista de instrucciones / (AWL):
– Constituido por el conjunto de instrucciones de la CPU.
– Las funciones de control vienen representadas con
expresiones abreviadas.
– No es muy intuitiva
– La fase de programación es más rápida.
000
001
002
003
004
LD
AND
AND NOT
OUT
END
0.01
0.02
0.00
5.01
Lenguajes: Ladder/Diagrama relés
Diagrama de relés / Ladder / (KOP)
El diagrama de contactos (ladder diagram LD) es un lenguaje que utiliza
un juego estandarizado de símbolos de programación. En el estándar
IEC los símbolos han sido racionalizados (se ha reducido su número).
Es el que más similitudes tiene con el utilizado por un electricista al
elaborar cuadros de automatismos. Muchos autómatas incluyen módulos
especiales de software para poder programar gráficamente.
Lenguajes: Funciones / FBD
Funciones / Puertas lógicas / FBD
El diagrama de funciones (function block diagram o FBD) es un lenguaje
gráfico que permite programar elementos que aparecen como bloques
para ser cableados entre si de forma análoga al esquema de un circuito.
FBD es adecuado para muchas aplicaciones que involucren el flujo de
información o datos entre componentes de control.
Resulta especialmente cómodo de utilizar, a técnicos habituados a
trabajar con circuitos de puertas lógicas, ya que la simbología usada en
ambos es equivalente.
Lenguajes: GRAFCET / SFC
GRAFCET
El gráfico secuencial de funciones (SFC o GRAFCET) es un lenguaje
gráfico que proporciona una representación en forma de diagrama de
las secuencias del programa.
El Gráfico de Orden Etapa Transición (SFC o GRAFCET). Ha sido
especialmente diseñado para resolver problemas de automatismos
secuenciales. Las acciones son asociadas a las etapas y las
condiciones a cumplir a las transiciones. Este lenguaje resulta
enormemente sencillo de interpretar por operarios sin conocimientos
de automatismos eléctricos.
También se utiliza para resolver problemas de automatización de
forma teórica y posteriormente convertirlo a esquema de contactos.
Lenguajes: GRAFCET / SFC