domotica amb zelio

Curs de Domòtica amb Sistemes punt a punt (PLC)

Index 1

Índex

1 Introducció als autòmats programables .......................................................... 2 2 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Accionament simple de sortides i relés auxiliars ........................................................................................................ 7 3 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Temporitzadors.......................... 21 4 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Comptadors................................ 33 5 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Rellotges..................................... 41 6 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Entrades analògiques ............... 45 7 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Blocs de Text ............................. 55 8 GRAFCET1. Gràfic de Comandament Etapa - Transició............................... 61 9 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Implementació del Grafcet ........ 73

Exemples................................................................................................................. 85 Bibliografia............................................................................................................ 115

Curs de Programació bàsica d’Autòmats Programables (PLC)

1 Introducció als autòmats programables 2

1 Introducció als autòmats programables 1.1 Què és un autòmat? Els autòmats programables o PLC’S (Controladors lògics programables) són uns equips electrònics dissenyats per controlar, en temps real, processos seqüencials en qualsevol tipus de procés industrial. Els PLC’s, com el que nosaltres utilitzarem a classe, el Zelio, poden ser programats i controlats tant des del teclat propi de l’autòmat com des d’un ordinador. Aquest darrer permet visualitzar esquemes o diagrames complets que s’utilitzen per programar l’autòmat. Podem utilitzar diferents llenguatges de programació, en el nostre cas programarem des del teclat de l’equip utilitzant el conjunt de símbols del Zelio i també veurem la programació en diagrama de relés o contactes des del PC. Internament el PLC és molt similar a un ordinador. El maquinari intern d’aquest disposa d’una unitat central de procés (CPU) formada per un microprocessador, de memòria RAM (memòria d’accés aleatori que perd la informació quan deixa d’estar alimentada elèctricament), d’una memòria ROM o EPROM (memòria de només lectura) i de diverses entrades i sortides. En general la capacitat de memòria dels PLC’s és bastant limitada ja que no cal, en les seves aplicacions habituals, emmagatzemar massa informació. En el cas del Zelio tot aquest maquinari s’integra en un sol microcontrolador. L’autòmat és la part central d’un sistema automatitzat. Rep els senyals d’entrada de captadors (posició, velocitat, pressió, temperatura), interruptors, finals de carrera, polsadors, etc. i en funció del seu programa intern activa unes sortides que poden fer funcionar motors, llums indicadors, cilindres, vàlvules, variadors de velocitat i altres elements. De forma simplificada el seu funcionament obeeix a l’esquema següent:

Un cicle de funcionament de l’autòmat podria ser el següent:

• lectura de les entrades • execució de tot el programa que té emmagatzematge a la memòria • activació de les sortides

Com que l’entorn de treball dels PLC’s sol ésser molt dur (pols, vibracions, altres equips elèctrics al costat, contaminació,...), els autòmats es fabriquen de forma compacta i molt resistents. Algunes aplicacions habituals dels autòmats són les següents:

• Control d’un hivernacle. Les entrades serien els valors de temperatura, humitat i lluminositat. Per exemple si la temperatura passa del valor màxim poden obrir-se finestres, engegar l’aire condicionat, etc.

• Control del funcionament d’una cinta transportadora. Com a entrades podem utilitzar

captadors de posició òptics o finals de carrera. Per exemple podem activar un cilindre

Autòmat Dades Moviments

Perifèrics d’entrada

Perifèrics de sortida

Memòria, CPU control

Ent

rade

s P

LC

Sor

tides

P

LC

Indicacions Ordre



pneumàtic que desplaci la càrrega de la cinta quan el sensor òptic detecta la presència d’aquesta.

• Control del funcionament d’una premsa

• Control d’un magatzem automàtic senzill

• Control d’una barrera de pas a nivell

• Control de portes d’accés i alarmes

• Control d’elements mòbils de tot tipus utilitzats a la indústria

• Control d’una envasadora

• Comptat de peces

• Gestió d’enllumenat

1.2 Importància del temps en un cicle de treball de l’autòmat L’autòmat executarà el nostre programa en un temps determinat que dependrà sobretot de la longitud del programa. Això és degut que cada instrucció triga un temps en executar-se. Aquest fet és crític quan es volen controlar processos ràpids. En general tindrem els següents temps: 1. Retard d'entrada. 2. Vigilància i exploració de les entrades. 3. Execució del programa. 4. Transmissió de les sortides. 5. Retard a les sortides. Els punts 2, 3 i 4 sumats determinen el temps de cicle de l’autòmat. Un cop finalitzat aquest es modifiquen les sortides. Això significa que aquestes no variaran (en cas de variació de les entrades) fins que no s’hagi completat un altre cicle. 1.3 Instruccions de diagrama de relés El diagrama de relés (esquema de contactes), permet una representació de la lògica de control similar als esquemes electromecànics. Els símbols fonamentals són els següents: Contacte normalment obert Contacte normalment tancat Sortida Les següents instruccions de diagrama de relés : LD-AND-OR-OUT-NOT poden utilitzar-se en combinació. LOAD (LD) Aquesta instrucció obre una branca d’un circuit. Està associada a un contacte.



OUT Aquesta instrucció activa una bobina de sortida. Constitueix l’acabament d’un circuit. AND Col·loca dos contactes en sèrie OR Col·loca dos contactes en paral·lel NOT Inverteix la lògica de contacte (tancat/obert) END Indica el final del programa d’usuari. Si no s’especifica END al final del programa L’autòmat donarà un missatge d’error (NO END INST). Darrera la instrucció END s’enllesteixen les darreres accions del cicle de treball i es comença un nou cicle. 1.4 Conceptes bàsics de programació en diagrama de relés Un programa en diagrama de relés és una sèrie de branques de circuit, formada d’una sèrie de contactes (com els que hem vist més amunt), connectats en sèrie o en paral·lel, que donen origen a una sortida, que potser l’activació d’una bobina (sortida del Zelio) o d’una funció especial. Les branques de circuits tenen origen en una barra vertical posada a l’esquerra del diagrama. El flux de senyal va d’esquerra a dreta i de dalt a baix. A cada branca de circuit li correspon una seqüència d’instruccions en forma de pnemònics. Una bobina (sortida) no es pot connectar directament a la barra d’inici, en aquest cas és necessari interposar un contacte. Contacte normalment obert /Sortida A la dreta d’una bobina no és possible programar cap contacte. El nombre de contactes possibles en sèrie o en paral·lel és pràcticament il·limitat. 00 03 00 01 02

En aquest exemple la sortida 00 del nostre PLC s’activaria quan una qualsevol de les entrades 00, 01, 02 estès activada i la entrada 03 desactivada. La llista d’instruccions equivalent al diagrama de relés seria la següent: LD 000.00 OR 000.01 OR 000.02



S’aconsella no programar una mateixa sortida més d’una vegada. El contacte de sortida pot ésser utilitzat com una entrada auxiliar. Es poden col·locar en paral·lel més de dues bobines de sortida. 1.5 Característiques de l’entrenador del PLC Zelio SR1-B121BD En aquest apartat veurem les principals característiques del PLC Zelio, model SR1-B121BD. S’ha triat aquest model per ser un dels mes fàcils d’aprendre. El més probable és que un PLC d’una altra marca i model no funcioni exactament de la mateixa manera, però, en essència, seran molt similars. El PLC està muntat en format d’entrenador en un taulell de fusta. Això significa que se li ha incorporat un conjunt d’interruptors i pulsadors, per tal que sigui fàcil experimentar amb ell. 1.6 Ús de les entrades en l’entrenador del PLC Zelio SR1-B121BD Entrades digitals Hi ha fins 8 entrades digitals possibles (I1, I2, I3, I4, I5, I6, IB, IC) les quals estan simulades amb interruptors tot o res. Les entrades IB i IC són digitals i analògiques configurables. Entrades analògiques Les entrades IB i IC son de tipus analògic. Les entrades analògiques simulades s’obtenen per mitjà dels potenciòmetres que permeten introduir a l’autòmat una tensió entre 0 i 10 V.


2 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Accionament simple de sortides i relés auxiliars 7

2 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Accionament simple de sortides i relés auxiliars 1. Suport per a la programació Per programar el PLC fareu ús del programa Zelio-Soft que us permetrà simular les entrades i les sortides i verificar el correcte funcionament del programa abans d’introduir-lo a l’autòmat. Per altra banda us farà més còmode la programació. Quan entreu a aquest programa el primer que us sortirà serà una finestra on podreu decidir entre una de les tres opcions:

� Crear un nou programa � Obrir un programa ja existent � Descarregar un programa des d’un PLC

2. Creació d’un nou programa Després de seleccionar aquesta opció haureu d’informar el programa amb quin PLC voleu treballar ja, que no tots tenen les mateixes característiques pel que fa al nombre i tipus d’entrada, sortides...

Models de PLC de la casa Zelio



Des d’aquest moment ens apareixerà la forma del PLC a la pantalla i el podrem començar a programar tal com ho faríem amb el PLC real. Primer seleccionant l’idioma i a continuació ajustant l’hora exacta.

Per ajustar els paràmetres del PLC mostrats a la imatge anterior cal fer clic amb el ratolí sobre les tecles de programació que teniu a la dreta de la pantalla informativa. També ho podeu fer amb el teclat de l’ordinador utilitzant les tecles Intro, Esc, Supr, Ins i les fletxes de desplaçament. Una vegada ajustada l’hora prement la tecla Esc i la tecla Intro, accedireu al menú del PLC per entrar a les pantalles de programació, execució, configuració...

Posteriorment, ja dins de la pantalla de programació podreu introduir el codi del programa amb les tecles comentades.

3. Simulació d’una aplicació Una vegada introduït un programa us serà possible simular el seu funcionament. Això ens especialment interessant per poder verificar el seu correcte funcionament, és a dir, que la resposta de les sortides s’ajusta a les condicions de les entrades segons les especificacions marcades pel sistema de control. Per entrar a la pantalla



de simulació cal fer clic sobre el botó que teniu a la part superior esquerra de la pantalla. A la pantalla de simulació hi podeu visualitzar quatre tipus de finestres diferents que podeu fer aparèixer o desaparèixer a voluntat fent clic sobre les icones situades a la part inferior de la pantalla. La utilitat de cadascuna de les icones es resumeix a continuació:

Mostrar o ocultar un simulador de rellotge. Això us permetrà simular que el temps corre tan de presa com us sigui necessari per comprovar un programa

temporitzat.

Mostrar o ocultar les entrades al PLC. Preferiblement utilitzeu sempre Interruptors i Polsadors N.O. per evitar confusions amb els NO i NC d'aquests

mateixos senyals, que hi poden haver dins del programa.

��

Mostra o oculta tots els temporitzadors i rellotges programats i permet accedir-hi amb molta facilitat per tal de reajustar els seus paràmetres.

Mostra o oculta l’estat de les sortides.



Per accionar o parar una simulació cal fer clic sobre els botons .



4. Activitats Per tal d’aprendre a programar el PLC us proposaré un conjunt d’activitats guiades i, posteriorment, un conjunt d’exercicis que haureu de resoldre per vosaltres mateixos i en els espais que deixaré en els fulls. Activitat 1. Activació simple de dues sortides independents El PLC activarà les sortides Q1 i Q2 des de dos entrades diferents, I1 i I2.

La sortida Q1 estarà activada, és a dir, valdrà 1, mentre es verifiqui que I1 val 1. Quan es deixi de verificar aquesta condició la sortida Q1 es desactivarà, passant automàticament al valor 0. El mateix podem dir de la sortida Q2 i l'entrada I2. Tipus de Simulació: I1,I2 Interruptors N.O. Activitat 2. Activació d’una sortida en funció de l’estat de diversos interruptors o polsadors

a) La sortida Q1 s’activarà si les entrades I1 i I3 estan activades i l’entrada I2 no està activada.

Per activar una sortida cal que es verifiquin totes les condicions que hem escrit en la mateixa línia, és a dir, I1 i I3 valen 1 i I2 val 0. Tipus de Simulació: I1,I2,I3 Interruptors (Tots N.O. malgrat que en el programa sigui N.C.)



b) La sortida Q1 s’activa satisfent la següent taula de la veritat:

I1 I2 I3 Q1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0

Primer buscarem la funció i mirarem si es pot simplificar. La funció simplificada és:

3121 IIIQ ⋅+=

Ara ja podem programar el PLC Tipus de Simulació: I1,I2,I3 Interruptors N.O.

També és possible programar directament el PLC a partir de la taula de la veritat, però és més laboriós i, a més, no podem detectar simplificació de variables. Això, ho farem sobre una altra sortida (Q2), ho posarem tot plegat dins del mateix programa, i com provarem que el funcionament és el mateix per a les 2 sortides (Q1 i Q2), per a totes les possibilitats de les entrades (8 combinacions possibles, descrites a la Taula de la veritat). Tipus de Simulació: I1,I2,I3 Interruptors N.O.



Activitat 3. Activació i desactivació d’una sortida amb un únic polsador En aquest circuit cal activar la sortida Q1 amb una entrada I1. Malgrat que es deixi d'activar l'entradra I1, la sortida es mantindrà activada (memòria). Per desactivar-la caldrà activar novament l'entrada I1.

Cada vegada que s'activi l'entrada I1 la sortida Q1 canvia d’estat. Observeu que per tal que el sistema es comporti d’aquesta manera hem canviat el símbol [ per α davant la sortida Q1. Tipus de Simulació: I1 Polsador N.O. Activitat 4. Activació i desactivació d’una sortida amb entrades diferents La sortida Q1 s’activarà amb l'entrada I1 i es desactivarà amb l'entrada I2. Aquesta és la manera més habitual d’engegar i parar un motor.

La lletra “S” (Set) davant de la sortida Q1 implicar deixar aquesta sortida activada fins que no es doni l’ordre “Reset” posant la lletra “R” davant de la sortida Q1. Tipus de Simulació: I1,I2 Polsadors N.O. Activitat 5. Activació d’una sortida en funció de l’estat de 5 entrades La sortida Q1 s’activarà si les entrades I1, I3 i I4 estan activades i les entrades I2 i I5 estan desactivades.



Donat que en una mateixa línia de les entrades només hi podem tenir tres variables i, en aquest cas, ens en caldrien cinc, recorrem a l’ajut d’un relé auxiliar o memòria M1. Tipus de Simulació: I1,I2,I3,I4,I5 Interruptors N.O. Activitat 6. Una sortida que depèn de l’estat d’una altra El PLC activarà les sortides Q1 i Q2 des de dues entrades diferents, I1 i I2, com passava a l’exercici 1. En aquest cas, però, no serà possible tenir les dues sortides Q1 i Q2 activades simultàniament.

La sortida Q1 s’activarà amb l'entrada I1 només si la sortida Q2 no està activada. Així mateix la sortida Q2 només es podrà activar amb l'entrada I2 si la sortida Q1 està inactiva. Tipus de Simulació: I1,I2 Interruptors N.O. Activitat 7. Per accionar la sortida des d’una entrada cal haver-ne premut abans un altra La sortida Q1 només es podrà accionar amb l'entrada I1 si abans s’ha activat l'entrada I2. L'entrada I3 para el sistema (fa reset a la memòria del polsador I2).

Fem ús del relé o memòria auxiliar M1 per tal que recordi que s’ha activat l'entrada I2. Si activem l'entrada I1 abans d’això aquest no respon. Tipus de Simulació: I1,I3 Polsadors N.O.

I2 Interruptor N.O.



5. Resum de les funcions associades a una sortida o a un relé auxiliar [Qx [Mx

Excitació per nivell. La bobina s’excita si els contactes als quals està unida són conductors, si no no s’excita.

αQx αMx

Excitació per impulsos. La bobina s’excita o deixa d’estar excitada en els canvis d’estat.

SQx SMx

Bobina “Set”. La bobina s’excita des del moment en què els contactes als quals està unida són conductors. Es manté excitada fins i tot si els contactes als quals està unida deixen de ser conductors.

RQx RMx

Bobina “Reset”. Aquesta bobina es desactiva quan els contactes als quals està unida són conductors. Es manté desactivada fins i tot si els contactes als quals està unida deixen de ser conductors.

6. Exercicis proposats d’activació de sortides Exercici 1. Porta d'un supermercat El PLC ha de controlar una porta automàtica d'un supermercat.

Simulació I1: Senyal de supermercat obert (horari comercial) (1 = obert) Inter. I2: Senyal de presència de persona, per la part exterior (1 = presència) Inter. I3: Senyal de presència de persona, per la part interior (1 = presència) Inter. Q1: Senyal que la porta ha d'estar oberta (1 = oberta) Programeu el PLC. Poseu descripcions a cada senyal i a cada línia de programa. Proveu el seu funcionament. Exercici 2. Llum commutat des de 3 posicions El PLC ha de controlar un llum commutat, des de 3 posicions. A cada posició hi haurà un polsador. Des de qualssevol posició s'haurà de poder encendre o apagar el llum (si estava apagat l'encendrà i si estava encès l'apagarà). Simulació I1: Ordre d'encendre / apagar, des de la posició 1ª (1 = ordre commutar) Pols. I2: Ordre d'encendre / apagar, des de la posició 2ª (1 = ordre commutar) Pols. I3: Ordre d'encendre / apagar, des de la posició 3ª (1 = ordre commutar) Pols. Q1: Llum (1 = encès) Programeu el PLC. Poseu descripcions a cada senyal i a cada línia de programa. Proveu el seu funcionament.



Exercici 3. Marxa - Aturada d'un motor El PLC ha de controlar un motor, per posar-lo en marxa i aturar-lo, a través de sortides activades per nivell. Simulació I1: Senyal d'Interruptor General (1 = sistema en funcionament) Inter. I2: Senyal de marxa (1 = marxa) Pols. I3: Senyal d'aturada (1 = aturada) Pols. Q1: Motor (1 = engegat) Programeu el PLC. Poseu descripcions a cada senyal i a cada línia de programa. Proveu el seu funcionament. Exercici 4. Marxa - Aturada d'un motor: Set - Reset El PLC ha de controlar el motor de l'exercici anterior, per a posar-lo en marxa i aturar-lo, però utilitzant les activacions pera través de sortides activades amb memorització (Set - Reset) Simulació I1: Senyal d'Interruptor General (1 = sistema en funcionament) Inter. I2: Senyal de marxa (1 = marxa) Pols. I3: Senyal d'aturada (1 = aturada) Pols. Q1: Motor (1 = engegat) Programeu el PLC. Poseu descripcions a cada senyal i a cada línia de programa. Proveu el seu funcionament. Exercici 5. Marxa - Aturada d'un motor (Set - Reset) des de 3 punts El PLC ha de controlar el motor de l'exercici anterior, per posar-lo en marxa i aturar-lo (amb Set- Reset), des de 3 punts diferents Simulació I1: Senyal d'Interruptor General (1 = sistema en funcionament) Inter. I2: Senyal de marxa des del 1er punt (1 = marxa) Pols. I3: Senyal de marxa des del 2on punt (1 = marxa) Pols I4: Senyal de marxa des del 3er punt (1 = marxa) Pols. I5: Senyal d'aturada des del 1er punt 1 = marxa) Pols. I6: Senyal d'aturada des del 2on punt (1 = marxa) Pols. IB: Senyal d'aturada des del 3er punt (1 = marxa) Pols. Q1: Motor (1 = engegat) Programeu el PLC. Poseu descripcions a cada senyal i a cada línia de programa. Proveu el seu funcionament.



Exercici 6. Control d'arribada de Competició de Natació El PLC ha de controlar per quin carrer el nedador arriba primer. Cada un dels 8 carrers tindrà un polsador, que correspondrà a una entrada al PLC. El primer nedador que polsi, activará el codi del carrer guanyador. Com que sols tenim 4 sortides, farem una codificació de 8 números amb 4 senyals (4 bits), de la manera següent:

Q1 Q2 Q3 Q4 Número 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 3 0 1 0 0 4 0 1 0 1 5 0 1 1 0 6 0 1 1 1 7 1 0 0 0 8

El nostre programa haurà d’activar les 4 sortides adequadament en funció de qui hagi estat el guanyador. El jutge de la carrera hauria de conèixer la codificació binària. Això se li podria estalviar, si a partir de les nostres 4 sortides es generés un dígit en una pantalla com la que es mostra a la figura següent. Aquesta feina no està dins dels objectius del nostre programa.

Una vegada acabada la cursa, caldrà restablir a zero el número del carrer del guanyador, deixant-lo preparat per a la propera cursa. Això es farà a través de la tecla Z1 integrada en la caràtula del PLC. Relació d’entrades i sortides per a la competició de natació: Simulació I1: Senyal de carrer 1 Pols. I2: Senyal de carrer 2 Pols. I3: Senyal de carrer 3 Pols. I4: Senyal de carrer 4 Pols. I5: Senyal de carrer 5 Pols. I6: Senyal de carrer 6 Pols. IB: Senyal de carrer 7 Pols. IC: Senyal de carrer 8 Pols. Z1: Restablir situació inicial Pols. Q1: Codificació carrer guanyador Q2: Codificació carrer guanyador Q3: Codificació carrer guanyador Q4: Codificació carrer guanyador



Cal indicar que les tecles de la caràtula (Z1 a Z4), per defecte, no estan actives, i, per tant, no responen a les nostres pulsacions. Caldrà activar-les a través de :

Programeu el PLC. Poseu descripcions a cada senyal i a cada línia de programa. Proveu el seu funcionament. Exercici 7. Control del sentit de gir d’un motor de corrent continu El PLC ha de controlar el sentit de gir d’un motor de corrent continu a base de controlar la polaritat que arriba al motor. Les entrades i sortides a utilitzar seran: Simulació I1: Interruptor general Inter. NO I2: Ordre d’aturada Pols. NC I3: Ordre de marxa a la dreta Pols. NO I4: Ordre de marxa l’esquerra Pols. NO Q1: Motor aturat amb interruptor general a 0 Q2: Motor Aturat amb interruptor general a 1, però que encara no s’ha

indicat si la marxa és a la dreta o a l’esquerra. Q3: Motor en marxa a la dreta Q4: Motor en marxa a l’esquerra



Fixeu-vos que a la I2 (Aturada) el cablat extern és NC, és a dir, normalment amb senyal elèctric al PLC (llavors no s’haurà de aturar el motor). Serà quan falti el senyal (Open) quan s’haurà d’aturar el motor. D’aquesta manera si accidentalment es talla el cable de senyal I2, per seguretat s’aturarà el motor. La resta d’entrades són NO. Si no arriba el senyal elèctric (intencionada o accidentalment) no es posarà en marxa. No serà possible canviar de sentit de gir bruscament. Si el motor està girant en un sentit, no pot canviar de cop el sentit de gir. Caldrà primer aturar el motor i després invertir el sentit de gir. Programeu el PLC. Poseu descripcions a cada senyal i a cada línia de programa. Proveu el seu funcionament. Possible millora: Segons com s’hagi fet la programació, es podria donar una situació no desitjada: que s’activessin alhora la Q3 i la Q4, amb el consegüent perill de curtcircuit a l’etapa de potència. Això es pot produir si polsem simultàniament marxa dreta i marxa esquerra (en el simulador del PC es pot aconseguir canviant el tipus de simulador de les entrades, posant-los com a interruptors en lloc de polsadors). Amb les dues entrades I3 i I4 activades, aturem el sistema (I1 Interruptor general a 0) i el tornem a engegar (I1 a 1). En funció de com s’hagi programat, pot ser que s’activin simultàniament la Q3 i la Q4 (dreta i esquerra). Això s’ha d’evitar. Exercici 8. Control del sentit de gir d’un motor amb finals de cursa El PLC ha de controlar el sentit de gir del motor de l’exercici anterior, afegint-hi els finals de cursa corresponents a cada un dels sentits. L’aplicació clàssica seria per exemple obrir (girar dreta) i tancar (girar esquerra) una porta o una barrera. Es donarà l’ordre corresponent, però el motor s’ha d’aturar en arribar al final del recorregut de la porta (Finals de Cursa). Les entrades / Sortides a utilitzar seran: Simulació I1: Interruptor general de funcionament Inter. NO I2: Ordre d’aturada Pols. NC I3: Ordre de marxa a la dreta (Obrir porta) Pols. NO I4: Ordre de marxa l’esquerra (Tancar porta) Pols. NO I5: Final de cursa de la dreta (Porta oberta) Inter. NC I6: Final de cursa de l’esquerra (Porta tancada) Inter. NC Q1: Motor aturat, per Final de cursa dreta (Porta oberta) Q2: Motor aturat, per Final de cursa esquerra (Porta tancada) Q3: Motor en marxa a la dreta (Obrint porta) Q4: Motor en marxa a l’esquerra (Tancant porta)



Fixeu-vos que a les I5 i I6 (Finals de cursa) el cablat extern és NC, és a dir, normalment amb senyal elèctrica al PLC (llavors no s’haurà de aturar el motor). Serà quan falti el senyal (Open) quan s’haurà d’aturar el motor. D’aquesta manera si accidentalment es talla el cable de qualsevol senyal de final de cursa I5 ó I6, per seguretat s’aturarà el motor. La resta de consideracions de les entrades de l’exercici anterior, són aplicables a aquest. Programeu el PLC. Poseu descripcions a cada senyal i a cada línia de programa. Proveu el seu funcionament.


3 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Temporitzadors 21

3 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Temporitzadors 1. Temporització d’accions En moltes ocasions, a l’hora de programar un sistema, cal establir unes esperes o unes durades en certes accions. Per fer-ho possible el PLC Zelio SR1-B121BD disposa de 8 temporitzadors que poden tenir diferents tipus de respostes segons l’acció que ens interessi, i que poden respondre a qualsevol necessitat del sistema. Quan introduïm un temporitzador en un programa, des del teclat i la pantalla del PLC ens apareix un menú similar al que teniu en el dibuix següent:

Podem observar que hi tenim un temporitzador: � Activació del temporitzador TT Usat com a bobina (a la dreta d’una línia de programa), aquest element representa l’entrada de comandament del temporitzador (és qui el posa en marxa). El seu funcionament depèn del tipus de temporitzador utilitzat. � Posada a zero del temporitzador RT Utilitzat com a bobina (a la dreta d’una línia de programa), aquest element representa l’entrada de posada a zero (reset). L’excitació de la bobina de reset té per efecte:

� Posar a zero el valor corrent de la temporització. � Desactivar el contacte T. � El temporitzador queda a l’espera per a un nou cicle de temporització (nova

activació). � Sortida temporitzada T Serà un contacte utilitzable com a N.O. (T) o com a N.C. (t). Aquest contacte s’activarà (es tancarà si és NO, o s’obrirà si és NC) al cap d’un cert temps (veure punt a següent). � Valor de preselecció t=00.00



Temps que ha de transcórrer fins que el temporitzador s’activi. NOTA: Quan el temporitzador s’introdueix des del PC, la imatge que apareix és diferent. Vegeu l’activitat número 1, més endavant. 2. Valors de preselecció dels temporitzadors Com s’ha comentat, el valor de preselecció és t = 00.00. L’acció d’aquest valor és diferent segons el tipus de temporitzador utilitzat. S és una de les unitats de temps possibles pel valor de preselecció. Tenim les següents possibilitats: 1/100 de segon 00.00 s (màxim: 99.99) 1/10 de segon 000.0 s (màxim: 999.9) Minuts: segons 00:00 M: S (màxim: 99 :59) Hores: minuts 00:00 H: M (màxim: 99 :59)



3. Tipus de temporitzadors

Tipus A: Retard en l’enclavament. Desactivació per nivell de TT. Exemple: Es vol retardar l’activació dels sensors en un sistema d’alarma que s’activa amb un interruptor.

Tipus a: Retard en l’enclavament, per flanc ascendent. Desactivació per Reset (RT). Exemple: Es vol retardar l’activació dels sensors en un sistema d’alarma que s’activa amb un polsador. Ens caldrà un altre polsador per fer “reset” al temporitzador.

Tipus C: Retard en la desconnexió. Exemple: Mantenir en marxa un extractor després d’apagar el llum d’un local (TT serà el senyal de control del llum).

Tipus B: Enclavament per flanc ascendent. El que es temporititza és el reset. Exemple: Encesa d’un llum durant un cert temps, per mitjà d’un polsador (llum d’escala).

Tipus W: Enclavament per flanc descendent. El que es temporititza és el reset. Exemple: Planta embotelladora. TT seria el senyal de treball normal, omplint ampolles. Al final de la jornada, activar el cicle de neteja.

Tipus D: Intermitent simètric. Exemple: TT seria un senyal d’alarma. A través del contacte T es senyalitzaria de forma acústica i/o lluminosa.

Tipus d: Intermitent simètric. Activació (TT) i desactivació (RT) per flancs ascendents. Exemple: Senyal d’alarma. Encara que desaparegui la causa, l’alarma es manté fins que es dóna la conformitat.

Tipus T: Totalitzador amb posada a zero (RT). Exemple: Sol·licitar la substitució d’un filtre quan s’ha superat la durada d’utilització recomanada.



4. Eines del programa que faciliten la simulació i la programació d’un temporitzador Quan s’utilitzen temporitzadors, si els temps de temporització són grans, se’ns genera un problema a l’hora de fer la simulació del programa. Per sort disposem d’una eina que simula un rellotge i que ens permet fer córrer el temps tan de pressa com ens sigui necessari. Podem visualitzar aquest simulador de rellotge fent clic a la icona:

que ens donarà accés a la finestra amb el rellotge:

Mostra el dia i l’hora que s’està simulant.

Permet fer córrer el temps. Amb les 4 fletxes anem al principi, al final, avancem endavant o endarrera. Per avançar endavant o endarrera, primer cal fixar l’increment a la barra lluminosa que hi ha entre Min i Max.

Mostra el període de la simulació en què ens trobem.

Ens permet definir el període de simulació. En aquest cas seria de tota una setmana.

Posa a zero el temps de simulació. És a dir, torna al començament del període de simulació.



El programa ens agrupa en una taula tots els temporitzadors que s’estan utilitzant, i des d’aquesta podem modificar els seus paràmetres amb molta facilitat. Accedim a aquesta taula per mitjà de la icona:

5. Activitats amb temporitzadors Activitat 1. Retard de l’activació dels sensors en un sistema d’alarma que s’activa amb un interruptor El PLC activarà la sortida Q1, que representa els sensors, al cap de 5 segons d’haver accionat l’interruptor I1.

Per fer això necessitarem un temporitzador de tipus “A” programat amb un temps de preselecció t = 005.0 s tal com es pot veure a la figura següent, que apareix per pantalla en el moment de fer doble clic al damunt del TT1.



La sortida Q1 estarà activada, és a dir, valdrà 1, mentre es verifiqui que T1 val 1. Això succeirà al cap de 5 segons de què I1 es mantingui a 1. Quan es deixi de verificar I1=1 la sortida Q1 es desactivarà, passant automàticament al valor 0. Tipus de Simulació : I1 Interruptor N.O. Activitat 2. Retard de l’activació dels sensors en un sistema d’alarma que s’activa amb un polsador El PLC activarà la sortida Q1, que representa els sensors, al cap de 5 segons d’haver premut el polsador I1. Per desactivar la sortida Q1 caldrà fer un “reset” al temporitzador per mitjà d’un altre polsador (I2).

Per fer això necessitarem un temporitzador de tipus “a” programat amb un temps de preselecció t = 005.0 s. La sortida Q1 estarà activada, és a dir, valdrà 1, mentre es verifiqui que T1 val 1. Això succeirà al cap de 5 segons que es premi el polsador I1. La sortida es desactivarà quan es premi el polsador I2. Tipus de Simulació : I1,I2 Polsadors N.O. Activitat 3. Activació d’una sortida durant un temps prolongat. Ús del simulador de temps En aquesta activitat provareu el simulador de temps i utilitzareu un temporitzador de tipus “B”. Quan un polsador I1 sigui premut, la sortida Q1 es mantindrà activa durant 5h i 10 minuts.

Per fer això necessitarem un temporitzador de tipus “B” programat amb un temps de preselecció t = 05:10 H:M.



La sortida Q1 estarà activada, és a dir, valdrà 1, mentre es verifiqui que T1 val 1. Això succeirà durant 5 hores i 10 minuts després d’haver premut el polsador I1. Observeu com programes idèntics (mireu l’activitat 1) tenen respostes ben diferents segons quin sigui el tipus de temporitzador utilitzat. Tipus de Simulació : I1 Polsador N.O. Activitat 4. Totalitzador del temps d’ús d’un determinat dispositiu Suposem que a la sortida Q1 hi tenim connectat un dispositiu que caduca al cap de 50 hores de funcionament. Aquest funcionament no es seguit, sinó a etapes, i es governa amb un interruptor I1. Cal que la sortida Q2 ens avisi que el dispositiu s’ha de canviar i s’activi a les 49 hores i 50 minuts de funcionament de la sortida Q1. Una vegada s’ha substituït el dispositiu cal prémer el polsador I2 per iniciar el recompte de temps del nou dispositiu.

Per fer això necessitarem un temporitzador de tipus “T” programat amb un temps de preselecció t = 49:50 H:M. La sortida Q1 s’activarà i es desactivarà amb l’interruptor I1. Quan Q1 sigui activa el temporitzador 1 comptarà el temps que porta funcionant i l’acumularà al que té comptabilitzat en altres accionaments de la sortida Q1. El sistema avisarà, per mitjà d’un pannell lluminós (Q2), de la necessitat de canviar el dispositiu connectat a Q1 10 minuts abans que caduqui. Tipus de Simulació: I1 Interruptor N.O. I2 Polsador N.O. Activitat 5. Temporitzadors en cascada Un dispositiu connectat a la sortida Q1 ha de funcionar durant un temps de 15 segons després que s’hagi premut el polsador I1. Transcorregut aquest temps s’ha d’aturar el primer dispositiu, i s’ha de posar en marxa, de forma automàtica, un altre dispositiu, connectat a la sortida Q2, durant un temps de 5 segons.



Per fer això necessitarem un temporitzador T1 de tipus “B” programat amb un temps de preselecció t = 015.0 s i un altre temporitzador T2 de tipus “W” programat amb un temps de preselecció de t = 005.0 s. La sortida Q1 s’activarà a través del T1. Al final d’aquesta temporització (flanc descendent) s’activarà el temporitzador número 2 que farà que s’activi la sortida Q2 durant 5 segons. Tipus de Simulació : I1 Polsador N.O. 6. Exercicis proposats de temporitzadors Exercici 1. Porta d'un supermercat: retard en tancar la porta Partint de l’exercici 1 de ”Sortides”, el PLC ha de controlar una porta automàtica d'un supermercat: Simulació I1: Senyal de supermercat obert (horari comercial) (1 = obert) Inter. I2: Senyal de presència de persona, per la part exterior (1 = presència) Pols. I3: Senyal de presència de persona, per la part interior (1 = presència) Pols. Q1: Senyal que la porta ha d'estar oberta (1 = oberta) Afegir un temps de seguretat de 5 segons: la porta esperarà 5 segons abans de tancar-se. En cas que durant l’espera arribi una nova persona, la porta es mantindrà oberta, i serà quan la persona marxi, que començarà de nou a comptar el temps de 5 segons. Exercici 2. Arrencador Estrella – Triangle de motor trifàsic De cara a reduir el consum en el moment d’arrencada dels motors trifàsics, cal fer primer una connexió del motor en estrella i al cap d’un cert temps (per exemple 10 s), passar-lo a connexió en triangle. Cada una de les connexions (estrella i triangle) serà una sortida del PLC.



En primer lloc, hi haurà un interruptor general, sense el qual el motor no podrà funcionar de cap manera. La seqüència d’arrancada estrella – triangle s’iniciarà amb un polsador. El motor començarà a girar en estrella i al cap dels 10 segons passarà a triangle. Un altre polsador permetrà aturar el motor, estigui en la fase que estigui. Resum d’entrades / sortides a utilitzar: Simulació I1: Interruptor general de funcionament Inter. NO I2: Ordre d’aturada Pols. NC I3: Ordre d’inici de la seqüència estrella – triangle Pols. NO Q1: Motor en marxa en connexió estrella Q2: Motor en marxa en connexió triangle Consideració final. El polsador d’inici de seqüència estrella – triangle sols s’haurà de polsar una vegada. Si es polsa més d’una vegada no tindrà cap efecte. Ni allargarà el temps de la connexió estrella (si encara estem en estrella i no ha saltat a triangle), ni tornarà a estrella en el cas de que ja estem en triangle. Sols després d’una aturada ordenada (I1 ó I2), serà possible tornar a polsar I3 per a iniciar una nova seqüència d’arrencada. Exercici 3. Control del sentit de gir amb finals de cursa. Alarma d’ambivalència A partir de l’exercici 8 de “Sortides” afegir una senyalització d’alarma que estan presents els 2 finals de cursa (ambivalència). Aquesta situació es impossible si la instal·lació està en bon estat. Però si per accident es tallen els dos cables de senyal dels finals de cursa, com que són NC, el PLC detectarà els 2 finals de cursa simultàniament. La forma de senyalitzar aquesta anomalia serà fer que les 2 sortides Q1 i Q2 s’activin simultàniament, però fent una intermitència d’1 segon de període (0,5 s encès i 0,5 apagat). Farem que alternin Q1 i Q2: quan una està encesa l’altra està apagada, alternativament. La resta d’especificacions de funcionament són les mateixes que les de l’exercici 8 de “Sortides”.



Recordem les entrades / sortides a utilitzar: Simulació

I1: Interruptor general de funcionament Inter. NO I2: Ordre d’aturada Pols. NC I3: Ordre de marxa a la dreta (Obrir porta) Pols. NO I4: Ordre de marxa l’esquerra (Tancar porta) Pols. NO I5: Final de cursa de la dreta (Porta oberta) Inter. NC I6: Final de cursa de l’esquerra (Porta tancada) Inter. NC *Q1: Motor aturat, per Final de cursa dreta (Porta oberta) *Q2: Motor aturat, per Final de cursa esquerra (Porta tancada) Q3: Motor en marxa a la dreta (Obrint porta) Q4: Motor en marxa a l’esquerra (Tancant porta) Les sortides * són les afectades per la intermitència. Exercici 4. Control del sentit de gir. Afegir retard a la inversió A partir de l’exercici anterior (motor que pot girar en dos sentits...) afegiu un control per evitar que es pugui invertir el sentit de gir amb excessiva rapidesa (quasi de forma brusca). Quan s’atura el motor, amb la intenció de tornar-lo a posar en marxa en sentit contrari, no haurà de ser possible tornar-lo a engegar fins que no hagin transcorregut al menys 5 segons, per assegurar-se que el motor s’ha aturat completament abans d’arrancar en sentit contrari. En canvi si aturem el motor, i el tornem a posar en marxa en el mateix sentit en què anava anteriorment, llavors, no hi haurà la limitació dels 5 segons. La resta d’especificacions són les mateixes que les de l’exercici anterior, i, per tant, també les entrades / sortides a utilitzar. Exercici 5. Control d’hores de funcionament d’un helicòpter Una peça del motor d’un helicòpter s’ha de substituir a les 70 hores de funcionament de l’aparell ja que si no, el risc d’accident és molt elevat. Una vegada transcorregut aquest temps el motor no es pot tornar a posar en marxa fins que la peça no hagi estat canviada. El sistema de control avisa el pilot per mitjà d’un llum groc quan a la peça li queden 10 hores de funcionament i amb un llum vermell (que substitueix el groc) quan només li queden 2 hores. Transcorregudes les 70 hores, no serà possible posar en marxa l’aparell. Evidentment, si es compleixen les 70 hores en ple vol, llavors no ha d’aturar el motor, simplement avisarà, i, quan s’aturi, ja no serà possible tornar-lo a posar en marxa, fins que es canviï la peça.



Hi haurà un interruptor general, sense el qual no funcionarà res, ni tan sols les senyalitzacions (llums groc i vermell). Les entrades i sortides a utilitzar seran: Simulació I1: Interruptor general Inter. NO I2: Ordre de marxa / aturada del motor Inter. NO I3: Senyal de peça canviada Pols. NO Q1: Motor en marxa Q2: Senyal d’atenció (llum groc) Entre 60 i 70 hores de funcionament Q3: Senyal d’alarma (llum vermell) Més de 70 hores de funcionament Millora de la seguretat de l’helicòpter (Exercici 5 Bis) Quan s’estigui entre les 60 i 70 hores de funcionament (llum groc) per posar en marxa el motor, s’haurà de fer una operació especial. No n’hi haurà prou d’activar l’interruptor del motor. A més a més, s’haurà de prémer dos polsador especials, primer un i després un altre, separades les dues pulsacions per un temps que haurà d’estar entre 5 i 10 segons: ni més de 10 ni menys de 5. Si no, el motor no arrencarà, és com una paraula de pas. Més entrades: Simulació I4: Primera pulsació del permís especial Pols. NO I5: Segona pulsació del permís especial Pols. NO


4 Programació del PLC Zelio SR1-121BD. Comptadors 33

4 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Comptadors 1. Recompte d’esdeveniments En moltes ocasions, a l’hora de programar un sistema, cal portar un recompte d’esdeveniments en certes accions. Per fer-ho possible el PLC Zelio SR1-B121BD disposa de 8 comptadors que poden incrementar, decrementar o posar a zero el recompte en qüestió. Cal tenir diferents tipus de respostes segons l’acció que ens interessi, i que poden respondre a qualsevol necessitat del sistema. Quan introduïm un comptador en un programa, des del teclat i pantalla del PLC ens apareix un menú similar al que teniu en el següent dibuix, en el qual podem observar:

� Entrada de Polsos CCn Usat com a bobina (a la dreta d’una línia de programa), aquest element representa l’entrada de comandament per tal que el comptador compti o descompti (segons l’estat del senyal DC).

� Si DC = 0 en donar un pols a CC, el comptador s’incrementarà en 1 unitat. � Si DC = 1 en donar un pols a CC, el comptador es decrementarà en 1 unitat.

Si el comptador arriba a 0, ja no es decrementarà més (no agafa números negatius). En canvi el valor del comptador pot incrementar-se pel damunt del valor de preselecció. � Funció Comptar / Descomptar DC Funcionalitat explicada en el punt “Entrada de polsos CCn”. � Entrada de Senyal de Reset RC Usat com a bobina (a la dreta d’una línia de programa), aquest element representa l’entrada de comandament per tal de tornar a 0 el comptador (Reset). � Sortida del Comptador



Serà un contacte utilitzable com a N.O. (C) o com a N.C. (c). Aquest contacte s’activarà (es tancarà si és NO, o s’obrirà si és NC) quan el comptador arribi al valor establert en el valor de Preselecció. En cas contrari estarà en repòs (NO ó NC). � Valor de preselecció Un valor entre 0 i 9999, que marca el temps que ha de transcórrer fins que el temporitzador s’activi. NOTA: Quan el temporitzador s’introdueix des del PC, la imatge que apareix és diferent. Vegeu l’activitat número 1, més endavant. 2. Activitats amb comptadors Activitat 1: Increment, decrement i Reset d’un comptador A través de 3 entrades realitzarem les tres funcions I1 Polsos tant d’incrementar com de decrementar I2 Decrementa (si no incrementa) I3 Reset S’activaran 2 sortides, segons el comptador hagi arribat al valor de preselecció (Q1) o no (Q2). El valor de preselecció serà de 5.

Per fer això necessitarem un comptador amb un valor de preselecció p = 5 s tal com es pot veure a la figura adjunta, que apareix per pantalla en el moment de fer doble clic al damunt de qualsevol bobina de C1 (CC1, DC1 ó RC1)



Tipus de Simulació: I1, I3 Polsadors N.O. I2 Interruptor N.O. Activitat 2: Comptador: Canvi de funcionalitat als polsadors Es tracta de canviar el programa anterior de forma que tant l’increment, com el decrement, com el reset, s’activin per un pols d’una única entrada

I1 Increment I2 Decrement I3 Reset

Les sortides s’activaran igual que en el exercici anterior, i la preselecció seguirà sent 5.

Tipus de Simulació: I1,I2,I3 Polsadors N.O.



3. Exercicis proposats de Comptadors Exercici 1. Control d’un aparcament, amb semàfors Hem d’automatitzar els semàfors d’entrada i sortida d’un aparcament. Per això disposem d’un detector de vehicles que volen entrar (petició d’entrada), més dos detectors de vehicles que realment han entrat i sortit. El detector de vehicle realment entrat estarà situat després del semàfor. Si el vehicle se salta el semàfor en vermell, el comptabilitzarem igualment. Tenim un semàfor d’entrada que pot estar en verd o vermell. A la sortida el semàfor sempre estarà verd. Si l’aparcament no està ple (capacitat màxima = 10 vehicles) el sistema ha de permetre entrar nous vehicles, si està ple ha d’impedir-ne l’entrada. La sortida evidentment sempre serà possible. La seqüència per a l’entrada serà:

� Detectar vehicle (1er detector) � Posar el semàfor en verd si procedeix � Quan es detecti que realment ha entrat el vehicle (2on detector), llavors:

� Posar el semàfor en vermell � Comptabilitzar l’entrada

La seqüència per a la sortida serà més senzilla (sempre es podrà sortir):

� Detectar vehicle � Comptabilitzar la sortida

El sistema haurà de senyalitzar que l’aparcament està ple Relació d’entrades / sortides

Simulació I1 : Detector que vol entrar un vehicle Pols. NO I2 : Detector de vehicle “realment” entrat Pols. NO I3 : Detector de vehicle “realment” sortit Pols. NO Q1 : Semàfor Entrada Vermell

Q2 : Semàfor Entrada Verd Q3 : Rètol d’aparcament ple (no es podrà entrar)

Exercici 1 Bis. Control d’un aparcament, amb semàfors: Possible millora En l’exercici 1 s’ha demanat que se simulessin els detectors amb polsadors. D’aquesta manera no podem simular la situació, que de ben segur es donarà, que simultàniament es produeixi una entrada i una sortida. Per això cal passar les simulacions dels detectors a interruptors, mantenint les mateixes entrades i sortides.



Ara cal simular una entrada i una sortida simultàniament. Com respon el programa? El comptador s’hauria de que dar igual (una entrada + una sortida). Si no ho fa, replanteja el programa. Fes les dues simulacions:

� una sortida mentre s’està produint una entrada (primer I2 i després I3) � una entrada mentre s’està produint una sortida (primer I3 i després I2)

També caldrà simular en l’entrenador una entrada i una sortida simultànies, cablant les dues entrades (I2 i I3) amb el mateix polsador, i que el comptador es mantingui igual. Exercici 2. Control d’un aparcament, amb barreres de pas Es tracta d’automatitzar l’aparcament de l’exercici anterior, posant dues barreres (una d’entrada i una altra de sortida). Per això disposem de dos detectors de vehicles que volen entrar i/o sortir. Igual que en l’exercici anterior, si l’aparcament no està ple el sistema ha de permetre entrar nous vehicles, si està ple ha d’impedir-ne l’entrada. La sortida evidentment sempre serà possible El sistema haurà de controlar les dues barreres, fent que s’obrin adequadament. De cara a tancar cada barrera, disposarem de dos detectors més, per saber si el vehicle està sota la barrera corresponent. La seqüència (tant per a l’entrada com per a la sortida) serà:

� Detectar vehicle (1er detector) � Obrir la barrera si procedeix � Esperar que el vehicle passi per sota de la barrera (2on detector) � Esperar que el vehicle deixi d’estar sota la barrera � Baixar la barrera

Igual que abans el sistema haurà de senyalitzar que l’aparcament està ple. Relació d’entrades / sortides

Simulació I1: Detector que vol entrar un vehicle Inter. NO I2: Detector de vehicle sota la barrera d’entrada Inter. NC (*) I3: Detector que vol sortir un vehicle Inter. NO I4: Detector de vehicle sota la barrera de sortida Inter. NC (*) Q1: Obrir barrera d’entrada (si no barrera tancada)

Q2: Obrir barrera de sortida (si no barrera tancada) Q3: Aparcament ple (no es podrà entrar)

(*) Es posen NC per evitar que la barrera caigui al damunt d’un vehicle en cas d’anomalia en el connexionat del detector (cable tallat).



Exercici 2 Bis. Control d’un aparcament, amb barreres de pas temporitzades La millora consisteix a afegir un temps de seguretat, de forma que les barreres, en lloc de baixar immediatament quan desapareix el vehicle de sota de la barrera, baixin al cap de 10 segons. La resta de funcionament és exactament igual. La nova seqüència (tant per a l’entrada com per a la sortida) serà:

� Detectar vehicle (1er detector) � Obrir la barrera si procedeix � Esperar que el vehicle passi per sota de la barrera (2on detector) � Esperar que el vehicle deixi d’estar sota la barrera � Al cap de 10 segons baixar la barrera

Relació d’entrades / sortides: la mateixa. Exercici 3. Control d’empaquetat d’ampolles de begudes Suposem que tenim una màquina que empaqueta dos tipus diferents d’ampolles d’una beguda, amb les següents dades d’empaquetat

Tipus d’Ampolla Número d’ampolles per capsa Gran 2 Petita 4

Les capses una vegada confeccionades passen a una segona fase d’empaquetat, en la qual es munten els palets, a raó de 6 capses per cada palet. En un mateix palet es poden barrejar capses dels dos tipus. La única condició és que amb cada grup de 6 capses, siguin del tipus que siguin, s’ha de muntar un palet. El sistema productiu fa que s’estiguin produint simultàniament ampolles dels dos tipus, i. per tant, capses dels dos tipus. El sistema de control, per tant, tindrà detectors de cada un dels tipus d’ampolles que es van produint, i anirà donant les ordres als sistemes d’empaquetat perquè es muntin les capes corresponents cada 2 o cada 4 ampolles, segons el tipus. També es disposa de sensors que detecten que les capses ja s’han muntat. Mentre una capsa s’està muntant, no es podran acceptar noves ampolles del tipus corresponent (es quedaran en una zona a l’espera que s’acabi el muntatge). A més a més dels detectors de les ampolles produïdes, hi haurà un sistema de control de qualitat que permetrà eliminar ampolles que ja s’havien comptabilitzat, abans de tancar la capsa.



De la mateixa manera que en el muntatge de les capses, tindrem un detector que ja s’ha muntat el palet. Mentre el palet està pendent de muntar-se, no s’acceptarà tancar (muntar) capses de cap tipus. Resum d’entrades / sortides

Simulació I1: Detector d’ampolla gran produïda Pols. NO I2: Detector d’ampolla gran rebutjada Pols. NO I3: Detector de capsa d’ampolles grans tancada Pols. NO I4: Detector d’ampolla petita produïda Pols. NO I5: Detector d’ampolla petita rebutjada Pols. NO I6: Detector de capsa d’ampolles petites tancada Pols. NO IB: Detector de palet muntat Pols. NO Q1: Ordre de tancar capsa d’ampolles grans (Fins que s’hagi tancat)

Q2: Ordre de tancar capsa d’ampolles petites (Fins que s’hagi tancat) Q3: Ordre de muntar un palet (Fins que s’hagi tancat)


5 Programació del PLC Zelio SR1-121BD. Rellotges 41

5 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Rellotges 1. Interruptors horaris (Rellotges) Els blocs de funció Rellotge permeten activar bobines (Sortides, Marques de Memòria, Temporitzadors, Comptadors...) en funció del dia de la setmana i de l’hora. Així, per exemple, es podrà fer que en funció de l’horari comercial, un supermercat obri les seves portes de dilluns a divendres amb un horari, els dissabtes amb un altre, etc. El PLC Zelio SR1-B121BD disposa de 4 rellotges, cada un d’ells amb 4 canals o franges programables. A cada canal se li pot assignar un marge de dies de la setmana als quals s’aplica (per exemple de dilluns a dijous), i el marge horari (per exemple de 7:35 a 20:18). Aquest és el cas de l’exemple representat en la figura adjunta: Aquesta figura mostra el que apareixerà en pantalla quan introduïm en un programa un rellotge o interruptor horari, des del teclat i la pantalla del PLC. En el dibuix, podem observar: � Número de rellotge Pot anar entre 1 i 4. � Canal Cada rellotge té 4 canals: A, B, C i D. � Data i hora actual Dades informatives. � Primer i darrer dia Per al canal seleccionat, indica quins dies de la setmana afectarà el rellotge. És a dir, quan s’activarà el contacte que permetrà posar en marxa, obrir, tancar..., l’element a controlar. � Temps d’inici i temps d’aturada Per al canal seleccionat, i els dies de la setmana escollits, indica entre quines hores s’activarà el temporitzador.

Número de rellotge Data i hora actual

Canal (4 possibles)



NOTA: Quan el rellotge s’introdueix des del PC, la imatge que apareix és diferent. Vegeu l’activitat número 1, més endavant. 2. Activitats amb rellotges (Interruptors horaris) Activitat 1. Indicador farmàcia 13 h: Oberta / Tancada A través de 2 sortides s’ha de senyalitzar si la farmàcia està oberta (Q1) o si està tancada (Q2). Suposem un horari comercial de 13 hores diàries, tots els dies de l’any des de les 9 del matí fins a les 10 de la nit.

Necessitarem un rellotge (nº 1), amb un únic canal (A), tots els dies de la setmana (“Lunes” a “Domingo”), de 9:00 a 22:00. Per a accedir a la pantalla que es veu a continuació, feu doble clic sobre el rellotge nº 1.



De cara a simular el funcionament, caldrà fer evolucionar de forma ràpida el temps, a través de l’eina “magnetoscopio”, tal com s’explica al document

“Temporitzadors.doc”. Activitat 2. Programació de la calefacció Es tracta de programar les hores de funcionament de la calefacció de casa nostra. Segons el dia de la setmana l’horari en què es posarà en marxa serà diferent.

� De dilluns a divendres: de les 7 a les 9 del matí i de les 6 de la tarda a les 10 de la nit.

� Dissabtes i diumenges: de les 9 del matí a les 10 de la nit. S’activarà la sortida Q1 quan la calefacció s’hagi de posar en marxa.

Necessitarem un rellotge (nº 1), amb 3 canals, tal com s’indica a la figura següent:



3. Exercicis proposats de rellotges (Interruptors horaris) Exercici 1. Control de supermercat: Afegir A partir de l’exercici del supermercat (el del apartat de temporitzadors amb retard de tancar les portes), afegiu un rellotge que automatitzi l’obertura i tancament de la botiga. En cas d’estar fora d’horari comercial, serà possible obrir el súper, de forma manual, a través de l’entrada I1 com es feia abans. L’horari comercial serà el següent:

� Dilluns de 10 a 14 i de 16 a 19:30 � Dimarts a Divendres de 9 a 14 i de 16 a 19:30 � Dissabtes de 9 a 20 � Diumenges de 9 a 15

Les entrades / sortides quedaran així:

Simulació I1: Senyal de supermercat obert fora d’horari comercial Inter. I2: Senyal de presència de persona, per la part exterior Pols. I3: Senyal de presència de persona, per la part interior Pols. Q1: Senyal que la porta ha d'estar oberta


6 Programació del PLC Zelio SR1-121BD. Entrades analògiques 45

6 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Entrades analògiques 1. Tractament de senyals analògics El nostre PLC disposa de 2 entrades (IB i IC) del tipus mixt, és a dir que poden ser tractades com a entrades digitals (com les I1 a I6) o com a entrades analògiques. Les entrades digitals sols poden prendre dos valors: 0 o 1 (encès / apagat, obert / tancat...). En canvi una entrada analògica pot prendre tot un marge de valors entre un valor màxim i un mínim: per exemple el valor d’una temperatura, d’una pressió... En el nostre PLC els senyals d’entrada IB i IC poden ser tractats com a digitals, igual que en els exemples tractats anteriorment, però també poden ser utilitzats com a senyals analògics, i els seus valors podran variar entre 0 V i 9,9 V. El que analitza el PLC és, doncs, un voltatge, entre 0 i 9,9 V, que representarà una variable del procés (la temperatura, la pressió...) El nostre programa, per tant, treballarà amb el valor del voltatge, de 0 a 9,9 V. Amb els valors d’aquestes entrades analògiques, el nostre programa podrà realitzar les següents funcions de comparació: Comparacions Entrada / Referència Comparacions Entrada / Entrada IB ≤� Referència IB ≤� IC

IB ≥� Referència IB ≥ IC

IC ≤� Referència IC ≥� Referència (IC – H) ≥ IB ≥ (IC + H) El nostre PLC disposa de 8 variables de comparació (A1 fins A8) de les quals haurem de definir la tipologia de comparació així com els paràmetres associats (referència, H...), d’acord amb les especificacions que s’exposen més endavant. Quan introduïm una comparació analògica en un programa, des del teclat i la pantalla del PLC ens apareix un menú similar al que teniu en el següent dibuix:

En aquest menú podem observar que tenim una comparació analògica.



� Número de comparació analògica (A1 a A8) Usat com a contacte (a l’esquerra d’una línia de programa), aquest element indica quan s’està complint o no la condició de comparació. En funció del tipus de comparació, la seva funcionalitat variarà, tal com s’explica més endavant ala taula corresponent. � Tipus de cmparació Serà un dels 7 tipus enumerats anteriorment, i que s’expliquen més endavant a taula ja mencionada. � Valor de referència Segons el tipus de comparació té sentit un valor de referència (respecte al qual es compararà l’entrada analògica). Vegeu la taula corresponent més endavant. NOTA: Quan la comparació analògica s’introdueix des del PC, la imatge que apareix és diferent. Vegeu l’activitat número 1, més endavant.



2. Tipus de comparacions analògiques

El contacte Ai (en aquest cas A1) serà conductor quan el valor de l’entrada Ib sigui menor o igual al valor de referència (2,5 V en aquest cas).

El contacte Ai (en aquest cas A1) serà conductor quan el valor de l’entrada Ib sigui major o igual al valor de referència (2,5 V en aquest cas).

El contacte Ai (en aquest cas A1) serà conductor quan el valor de l’entrada Ic sigui menor o igual al valor de referència (2,5 V en aquest cas).

El contacte Ai (en aquest cas A1) serà conductor quan el valor de l’entrada Ic sigui major o igual al valor de referència (2,5 V en aquest cas).

El contacte Ai (en aquest cas A1) serà conductor quan el valor de l’entrada Ib sigui menor o igual al valor de l’entrada Ic.

El contacte Ai (en aquest cas A1) serà conductor quan el valor de l’entrada Ib sigui major o igual al valor de l’entrada Ic.

El contacte Ai (en aquest cas A1) serà conductor quan el valor de l’entrada Ib estigui comprès entre els valors (Ic-H)i (Ic+H). Vegeu l’activitat d’exemple d’un cicle d’histèresi. H serà el valor de l’histèresi (en aquest cas 0,5 V.). Ic serà el valor de la consigna. Ib serà el valor real.



3. Eina del programa que facilita la simulació d’una entrada analògica Quan s’utilitzen comparacions analògiques (i per tant entrades analògiques), el programa del PC permet simular el que es faria a través dels potenciòmetres de l’entrenador BTT-01. Podem visualitzar aquests simuladors de les entrades analògiques fent clic a la icona: que ens donarà accés als simuladors dels potenciòmetres Fent clic i sostenint el botó esquerre del ratolí, podrem simular la rotació del dial del potenciòmetre. A la finestra del costat ens mostrarà el corresponent valor analògic, en el nostre cas de 2,7 V i 5,0 V, respectivament, per a cada una de les dues entrades. No és possible entrar directament el valor numèric. S’ha d’ajustar amb el dial. Per tenir més precisió es pot, mentre es manté polsat el botó, allunyar-se del dial per tenir un major arc de circumferència per al mateix angle, i, per tant, serà més fàcil ajustar els valors, amb una precisió màxima de 0,1 V. El programa ens agrupa en una taula tots les comparacions analògiques que s’estan utilitzant, i des d’aquesta en podem modificar els paràmetres amb molta facilitat. Accedim a aquesta taula per mitjà de la icona:



4. Activitats amb comparacions analògiques Activitat 1: Comparacions analògiques amb valors de referència El PLC activarà les sortida Q1, Q2, Q3 i Q4 d’acord amb els valors de les entrades Ib i Ic seguint el següent esquema de funcionament: Q1 activada si Ib és inferior a 4 V. Q2 activada si Ib és superior a 6 V. Q3 activada si Ic està entre 3 i 7 V. Q4 activada si Ic és inferior a 3 V o superior a 7 V. Ib 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9.9 Q1 Q2 Ic 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9.9 Q4 Q4 Q3

Per fer això necessitarem 4 comparacions analògiques, amb els següents paràmetres (fer clic a l’opció “Parámetros” del programa de color groc a la figura adjunta).



Per accedir als paràmetres individuals de cada comparació (Tipus, Valors de referència...), cal fer doble clic al damunt de la comparació corresponent, per exemple A1 al diagrama del programa, o fer doble clic a la línia corresponent de la taula de paràmetres. En qualsevol cas apareixerà una pantalla, com la que es pot veure a la figura adjunta, on es podran definir i modificar els paràmetres de la comparació analògica.

Una darrera clarificació. Cal remarcar que els senyals analògics (Ib i Ic) com a tals, sols es poden fer servir a les comparacions, no es poden fer servir en línies de programa, ni com a contactes (part esquerra de la línia) ni com a bobines (part dreta). El que sí que es port fer és utilitzar-les com a digitals (per això són mixtes), en la part esquerra de les línies de programa. En aquest cas caldrà entrar físicament 0 V per obtenir un 0 (digital) o 24 V per obtenir un 1 (digital). Cal destacar que per aconseguir un “1” digital, cal subministrar al PLC 24 V, encara que com a valor analògic, l’escala vagi de 0 a 9,9 V! Activitat 2: Comparacions analògiques entre 2 entrades Es tracta de simular un controlador elemental, tot o res, que a partir d’un valor de consigna, que podria ser per exemple la temperatura desitjada (Ic), es posi en marxa



una sortida que podria ser una estufa (Q1), en funció del valor real de la temperatura (Ib). Per tant, si el valor de la temperatura real és inferior a la desitjada, s’ha de posar en marxa l’estufa. Si no, s’ha d’apagar. Suposem que som a l’hivern i si no fem res la temperatura anirà baixant (ho hem de simular amb Ib), fins que es posi en marxa l’estufa). A partir d’aquest moment haurem de simular que puja la temperatura ambient, amb la Ib. De partida evidentment haurem d’haver fixat un valor de consigna, o temperatura a assolir, a través de la Ic.

Amb els següents paràmetres :

Activitat 3: Comparació amb filtre d’histèresi Es tracta de millorar el controlador tot o res de l’activitat anterior introduint una histèresi, per evitar que quan la temperatura real hagi arribat al valor de la consigna, l’estufa comenci a fluctuar d’encesa a apagada amb excessiva rapidesa. Això passaria en un sistema real, ja que en sobrepassar lleugerament el valor de consigna, s’apagaria l’estufa. Llavors baixaria la temperatura, i es tornaria a posar en marxa. Com a conseqüència pujaria de nou la temperatura, i s’apagaria... Es tracta d’evitar aquestes fluctuacions ràpides en el funcionament de l’aparell, que reduirien la seva vida útil. Per això el que s’ha de fer és que quan es posi en marxa no s’aturi just al sobrepassar el punt de consigna. Que funcioni una mica més. Llavors quan s’apagui, que es mantingui apagada, no just fins que la temperatura baixi per sota de la consigna, sinó que ha de baixar una mica més abans de tornar-se a posar en marxa.



Aquestes miques de més en aturar-se i en posar-se en marxa, seran el valor de la histèresi, que s’ha d’introduir en la comparació del nostre PLC. Podem veure un esquema gràfic del funcionament de l’histèresi:

Farem que el nostre programa activi la Q1 que representa l’estufa, (a les gràfiques la línia vermella indica que l’estufa està en marxa i la blava, que està aturada). Per seguir millor la simulació utilitzarem les altres sortides, com a senyalització auxiliar. Q1: Estufa en marxa Q2: Temperatura real per sobre d’histèresi: Zona OFF Q3: Temperatura real dins de la zona de no canvi (zona histèresi) Q4. Temperatura real per sota d’histèresi: Zona ON

Ib

Ic Ic + HIc - H

Q1

Ic

Ic + H

Ic - H

Zona OFF

Zona ON

Zona Igual

Ib



Prendrem una histèresi H = 1 V.

Amb els paràmetres

5. Exercicis proposats de comparacions analògiques Exercici 1: Senyalització aproximada del nivell d’un dipòsit Suposem que disposem d’un senyal analògic que representa el nivell fins on s’ha omplert un dipòsit. La senyalització es farà amb les 4 sortides del PLC, amb la següent codificació: Q1 activada significa 0 < Nivell ≤ 25% Q2 activada significa 25% < Nivell ≤ 50% Q3 activada significa 50% < Nivell ≤ 75% Q4 activada significa 75% < Nivell Cal tenir en compte que si el dipòsit està buit, no hi haurà cap llum encès. Una segona versió consistirà a fer la senyalització de forma acumulativa. Primer s’encén la Q1, després la Q1 + Q2, després la Q1 + Q2 + Q3 i finalment s’encenen les 4 sortides. La forma que tindrem d’informar el programa si volem el primer tipus de senyalització o el segon serà a través de la tecla de pantalla Z1. Si no s’ha polsat cap tecla significarà senyalització senzilla.



Si es polsa Z1 vol dir canvi de tipus de senyalització (senzilla � � acumulativa). Resum d’entrades / sortides a utilitzar: Simulació Ib: Nivell del dipòsit Potenciòmetre

Z1: Canvi de tipus de senyalització Pols. NO Q1 a Q4: Vegeu la descripció anterior Exercici 2: Control del nivell de CO2 d’un aparcament El PLC ha de controlar el nivell d’emissions de CO2 dins d’un aparcament. Suposem que tenim un sensor que ens dóna el nivell de CO2 existent a l’aparcament, i que a través d’un potenciòmetre ajustem el valor màxim permès en funció de les característiques del local. Es tracta de controlar el funcionament dels extractors, de forma que si el nivell supera el màxim permès, posi en marxa els extractors. Una vegada posats en marxa, els extractors estaran en marxa un temps mínim de 10 minuts. Una vegada transcorreguts aquests 10 minuts, si el nivell de CO2 ha baixat per sota dels límits permesos, s’aturaran els extractors; si no, es mantindran en marxa fins que el nivell baixi per sota del nivell màxim permès. A més a més, si el nivell de CO2 supera el màxim permès en més de 2 V de mesura interna del PLC, llavors, s’ha d’activar una alarma, per tal de prohibir l’entrada de nous vehicles. Resum d’entrades / sortides a utilitzar:

Simulació Ib: Nivell de CO2 Potenciòmetre Ic: Nivell màxim permès Potenciòmetre Q1: Extractors Q2: Alarma. Prohibició d’entrada de nous vehicles Per fer les proves, s’aconsella utilitzar com a temps 10 segons en lloc de 10 minuts. No és aconsellable jugar amb el rellotge (acceleració del temps). Una vegada verificat el correcte funcionament, deixar el temps a 10 minuts.


7 Programació del PLC Zelio SR1-121BD. Blocs de Text 55

7 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Blocs de Text 1. Missatges i informació per pantalla: Blocs de Text El PLC Zelio disposa de 4 Blocs de Text per presentar missatges i/o informació numèrica per la pantalla del PLC. Cada Bloc de Text té 4 línies de 12 caràcters cada una. A les línies 1ª i 3ª s’hi pot posar text lliurement. A les línies 2ª i 4ª s’hi pot posar informació numèrica corresponent a

� Temporitzadors (Valor actual i pre-selecció) � Comptadors (Valor actual i pre-selecció) � Comparadors analògics (Valor de referència) � Variables analògiques (Valor actual)

En la figura adjunta es pot veure un exemple de bloc de text en el qual hi ha dos textos fixos (línies 1 i 3) i dues informacions numèriques (preselecció d’un temporitzador a la línia 4, i el valor d’una entrada analògica a la línia 4).

El text s’escriu des del teclat. Els valor numèrics arrossegant amb el ratolí a partir de les dades disponibles en el programa (part dreta de la finestra). S’ha de dir que els Blocs de Text sols estan disponibles quan es programa des del PC. En canvi en el moment de simulació des del PC, s’ha de posar el programa en Editor Zelio. En cas contrari no es veurà el resultat dels textos en pantalla del PLC. 2. Activitats amb Blocs de Text Activitat 1. Indicador Farmàcia 13 h: Oberta / Tancada



A partir de l’activitat 1 de rellotges, completar el programa de manera que, a més a més d’activar les Q1 (oberta) i Q2 (tancada), presenti els següents texts per pantalla:

� “Farmàcia Oberta” � “Farmàcia Tancada”

Necessitem 2 blocs de text (X1 i X2), definits de la següent manera



En el moment de la simulació podrem veure una cosa com aquesta

Activitat 2. Comparacions analògiques amb valors de referència A partir de l’activitat 1 d’analògiques, afegiu textos per pantalla, mostrant els valors reals de les entrades Ib i Ic. Amb la tecla Z1 farem que surtin els textos. Amb Z2 farem que desapareguin. Recordem que el PLC activava les sortida Q1, Q2, Q3 i Q4 d’acord amb els valors de les entrades Ib i Ic seguint el següent esquema de funcionament:

Q1 activada si Ib es inferior a 4 V. Q2 activada si Ib es superior a 6 V. Q3 activada si Ic està entre 3 i 7 V. Q4 activada si Ic es inferior a 3 V. ó superior a 7 V.



Necessitarem un bloc de text amb la següent configuració:

NOTA: El funcionament dels TX i RX són diferents en el PLC que en el simulador del PC. Un TX en el simulador no queda memoritzat. Si la condició deixa de ser certa, el text desapareix. En canvi en el PLC queda activat, i encara que la condició passi a ser falsa, el text es manté fins que un RX en tregui, o un altre TX diferent el substitueixi. 3. Exercicis proposats de Blocs de Text Exercici 1. Control d’un aparcament, amb semàfors i Blocs de Text A partir de l’exercici 1 de comptadors, afegiu informació per pantalla del PLC en què s’informi si l’aparcament està ple o no. També haurà d’informar del número actual de cotxes dins de l’aparcament, i del número màxim que accepta. Recordem la relació d’entrades / sortides

Simulació I1: Detector que vol entrar un vehicle Pols. NO I2: Detector de vehicle “realment” entrat Pols. NO I3: Detector de vehicle “realment” sortit Pols. NO Q1: Semàfor entrada vermell

Q2: Semàfor entrada verd Q3: Rètol d’aparcament ple (no es podrà entrar)



Exercici 2. Senyalització exacte del nivell d’un dipòsit amb Blocs de Text A partir de l’exercici 1 d’analògiques, afegiu la senyalització per pantalla del PLC de manera que s’informi del nivell exacte del dipòsit (en valor de 0,0 a 9,9). A més a més del nivell exacte, caldrà posar textos informatius per pantalla:

� “Molt ple” Major o igual del 95 % � “Molt buit” Menor o igual del 5 %

Aquests dos texts hauran de ser intermitents, per cridar més l’atenció de l’usuari. Recordem la senyalització amb les 4 sortides del PLC:

Q1 activada significa 0 < Nivell ≤ 25% Q2 activada significa 25% < Nivell ≤ 50% Q3 activada significa 50% < Nivell ≤ 75% Q4 activada significa 75% < Nivell

Recordem el resum d’entrades / sortides a utilitzar: Simulació Ib: Nivell del dipòsit Potenciòmetre

Z1: Canvi de tipus de senyalització Pols. NO Q1 a Q4: Veure descripció anterior


8 GRAFCET. Gràfic de Comandament Etapa - Transició 61

8 GRAFCET1. Gràfic de Comandament Etapa - Transició 1. Introducció En qualsevol sistema automàtic es poden distingir dues parts ben diferenciades:

� el conjunt d’actuadors que realitzen les accions per les quals han estat incorporats al sistema i que conformen la part operativa del sistema.

� el sistema de control, on el controlador analitza les variables d’entrada procedents de sensors, activadors, valors de consigna... i dóna les ordres pertinents per activar les sortides que accionen els actuadors, segons el programa de funcionament establert. Aquesta és la part de comandament.

A la part de comandament cal definir les instruccions i consignes per tal de fer funcionar el sistema segons ens interessi. Per fer-ho possible, cal establir un llenguatge entre la persona i la màquina que puguin entendre ambdues parts. Aquest llenguatge ens ha de permetre programar el sistema. El controlador, per altra banda, informa a l’usuari de l’estat del sistema per mitjà de visualitzadors. A l’hora de fer el disseny d’un sistema de control cal tenir en compte els següents aspectes:

� Descripció del funcionament i el comportament del sistema � Interacció del sistema de control amb l’entorn � Condicions d’ús � Senyals d’entrada i sensors � Senyals de sortida i actuadors � Limitacions d’ús � Diagrama del funcionament del sistema genèric per a qualsevol autòmat

programable, com per exemple, el grafcet � Especificacions tècniques del sistema � Integració del sistema de control al lloc on ha d’anar ubicat

2. Què és el grafcet? El Grafcet és un mètode senzill per descriure gràficament un sistema automàtic. La descripció del sistema es fa de forma seqüencial i es pot descompondre en etapes o estats on les magnituds físiques són fixes. Entre dues etapes hi ha una transició on una o diverses magnituds modifiquen el seu valor. Una característica interessant d’aquest mètode és que la descripció del sistema és independent de la tecnologia utilitzada per resoldre’l. 3. Etapes o estats Com ja s’ha comentat, a cadascun dels estat estables a què arriba el sistema i on les magnituds físiques són fixes, és a dir, les variables d’entrada i de sortida del sistema es mantenen sense canvis, se’ls anomena ETAPA o ESTAT. Representem les



etapes amb quadrats. A la primera etapa se l’anomena ETAPA INICIAL i la representem amb un quadre doble.

1

1

Sovint és convenient triar com a etapa inicial aquella en què el sistema es troba la major part del temps. Per exemple, en un sistema de control d’una porta automàtica, podríem triar com a etapa inicial quan la porta està tancada i el sistema inactiu. Les etapes cal numerar-les de forma cronològica. Les etapes poden estar actives o inactives. En el primer cas cal indicar-ho posant un punt a la part inferior del símbol, just sota del número de l’etapa.

1 ACCIÓ

Entre dues etapes dels sistema sempre hi ha, per força, una transició.

1

2

ETAPA 1

ETAPA 2

TRANSICIÓ

ACCIÓ

ACCIÓ AACCIÓ B

A la dreta de les etapes cal anotar, dins d’un rectangle, l’acció o accions associades a aquella etapa. L’absència d’aquest rectangle significa que l’etapa no té accions associades. Això pot ser degut que en aquella etapa s’espera la modificació d’una variable externa, hi ha una temporització activa...



Les accions associades a una etapa tant poden ser molt simples com poden ser molt complexes. Alguns exemples d’accions poden ser:

− Pujada d’un ascensor − Desplaçament d’una porta corredissa − Encesa d’un llum − Inici d’un temps d’espera − Comprovar l’estat d’un sensor − ...

4. Transicions Com s’ha comentat, una transició sempre es troba entre dues etapes consecutives. Cal tenir molt present que no és possible posar dues transicions seguides. Així mateix, tampoc podem posar dues etapes seguides sense una transició entre elles. Les transicions tenen associada una condició. Només es produirà l’avanç d’una etapa a la següent si se satisfà la condició associada a la transició que hi ha entre ambdues. Alguns exemples de condicions associades a una transició poden ser:

− el polsador c està obert − el comptador ha arribat a 200 − la temperatura és inferior a 25ºC − s’ha superat el temps d’espera de 2 minuts − ...

Normalment associem les condicions de les transicions a variables, per exemple:

− C=0 − i ≥ 200 − t < 25ºC − T > 2 minuts

Observeu que les condicions són de tipus binari malgrat que es regeixin per variables de tipus analògic. Quan la condició associada a una transició és de temps, parlem d’una Temporització en la transició. Aleshores, cal especificar l’origen de l’activació d’aquest temps que, per força haurà d’estar en alguna etapa anterior a la transició, malgrat que no ha de ser necessàriament la immediatament anterior. Observeu l’esquema:



9

10 Activar motor

11

t1=10s t2=20s

t1

t2

Desactivar motor

A l’exemple anterior, a l’etapa 9 s’activen els temporitzadors t1 i t2. Als 10s d’activar-se l’etapa 9 es posa en marxa el motor i, al cap de 10s més, es torna a parar. Quan passat el temps programat s’activa l’etapa següent, es desactiva l’etapa anterior. 5. Les accions Com ja s’ha comentat les accions estan associades a les etapes. Indiquen què ha de fer el sistema mentre l’etapa està activa. Tenim dos tipus diferents d’accions:

− les externes que s’utilitzen per fer actuar els actuadors del sistema (motors, llums...)

− les internes per controlar les funcions de l’automatisme Dins aquest dos tipus d’accions podem classificar-les segons la forma d’actuar: - Acció contínua L’acció dura mentre està activada l’etapa a la qual està associada. - Acció condicionada Generalment, s’interpreta que les accions associades a una etapa activa estan portant-se a terme mentre aquesta etapa es manté en activitat. Tot i així hi ha accions condicionades que només s’esdevenen en una determinada etapa si se satisfan unes determinades condicions de les variables del sistema.

12 Acció 3

ax

Acció 2Acció 1

X12

Acció 1

axax

Acció 2

Acció 3

L’acció 1 associada a aquesta etapa es portarà a terme en el moment en què aquesta etapa sigui activa. No obstant, l’acció 2 només es portarà a terme, bo i ser



l’etapa 2 activa, si se satisfà la condició “ax”. L’acció 3 s’executarà sols si estem a l’etapa 12 i no se satisfà la condició “ax”. La condició negada s’expressa posant un petit cercle com s’il·lustra en el dibuix. - Acció mantinguda Si fem que una acció quedi mantinguda al llarg de diverses etapes parlem de l’efecte mantingut. Per representar aquest fet en el diagrama podem repetir l’acció en totes les etapes que aquesta acció es manté. Veieu l’exemple:

9

10 Baixa trepant

11

Mordassa apretada

a·b

a+c

Puja trepant

d

Mordassa apretada

Mordassa apretada

També és possible representar l’efecte mantingut mitjançant memorització:

9

10 Baixa trepant

11

Activar mordassa (SET)

a·b

a+c

Puja trepant

d

12 Desactivar mordassa (RESET)

e

En l’exemple anterior la mordassa es manté activada durant les accions 9,10 i 11. - Acció temporitzada Són aquelles accions en què el temps hi intervé com una condició lògica. Es tracta d’un cas particular de l’acció condicionada.

ajustada

ajustada

ajustada



6. Un primer exemple senzill Exemple del GRAFCET d’una porta de garatge que s’obre quan es prem un comandament a distància i es tanca al cap de 2 minuts.

1

2 Motor dreta

3

Esperantobertura

a

b

InicialitzaT1=120s

T1

4 Motor esquerra

c

a � Receptor del comandament a distància b � Final de cursa d’obertura de la porta c � Final de cursa de tancament de la porta

7. Transicions amb comptador Podem establir com a condició associada a una transició que s'hagi acabat el comptatge d'un cert número d'impulsos o maniobres. La posada en marxa d'aquest comptador es realitza com una acció associada a l'etapa precedent.

25

26

C1=18

C1

L’evolució de l’etapa 25 a la 26 només es produirà si el comptador C1 ha comptat o ha descomptat 18 impulsos.

Motor de l’esquerra



8. Detecció de flacs en la transició La receptivitat associada a la transició serà vàlida a partir d’un canvi del nivell lògic d’una variables de 0 a 1 o bé de 1 a 0 segons el flanc que sigui ascendent o descendent.

a

a

aa

a

a

1

2

3

1

3

3

1

2

1

3

També és possible que sigui necessari un impuls complet per tal que la receptivitat associada sigui vàlida. Per exemple, un flanc ascendent, pas de 0 a 1, el podem representar com teniu tot seguit: Les representacions per al flac descendent, pas de 1 a 0, i per a l’impuls complet serien:

a

a

a

a

1

2

3

4

1

4



9. Estructures del GRAFCET Seqüència única És la seqüència formada per un conjunt d’etapes que s’activen una després de l’altra. Cada etapa és seguida per una única transició i cada transició és validada a partir d’una única etapa.

1

2 Acció 1

3

Inici del cicle

Condicions d'inici de cicle

Receptivitat 1

Acció 2

Receptivitat 2

4 Acció 3

Receptivitat 3

Selecció de seqüència. Bifurcació en O En l’evolució d’un sistema es pot arribar a un estat a partir del qual es pugui seguir un camí o un altre en funció d’unes condicions. Cal triar un camí exclusivament.

1

2

3

b

c

6

d

a

4

5

m

l

n



Seqüències simultànies. Bifurcació en Y En l’evolució del sistema, es pot arribar a un punt on s’inicien dues o més seqüències que han de ser simultànies. Més endavant es tornaran a unir les dues seqüències. La representació es fa per mitjà d’una línia horitzontal doble. Quan s’arriba al punt de divergència, i en complir-se la condició lògica, totes les seqüències comencen a evolucionar a la vegada i l’evolució de les etapes actives, una per a cada seqüència, és independent de les altres. Per sincronitzar l’evolució d’una etapa d’una seqüència respecte a etapes de l’altra o les altres seqüències es pot introduir a les expressions de la receptivitat associada a l’etapa en qüestió el fet que l’etapa sincronitzadora sigui activa. Observeu el següent exemple genèric d’un GRAFCET.

0

1

2

3

a·X7

4

5

6

7

8

c·X3

Observeu que l’etapa 5 està sincronitzada a l’activació de l’etapa 7, i l’etapa 8 a la de l’etapa 3. Salt d’etapes El salt d’etapes pot ser tractat com un cas particular de la selecció en O, on un dels camins no té cap etapa, sinó que senzillament el que fa és “saltar” per sobre d’unes etapes que no es realitzaran a causa del compliment d’unes certes condicions.



1

2

3

a b

Repetició de seqüència La repetició de seqüència també és un cas particular de la selecció en O, però on el salt és en direcció contrària al sentit convencional del GRAFCET, és a dir, cap enrera.

1

2

3a

b

En aquest tipus de representació es corre el perill que s’entri en un llaç sense sortida i, per tant, cal anar amb molt de compte i sempre que sigui possible evitar-la. 10. Regles d’evolució del GRAFCET S'entén per regles del GRAFCET aquelles normes que regeixen l'avanç del diagrama. Regla número 1 - Situació inicial L’etapa inicial del GRAFCET correspon a la que està activa en el moment de la iniciació del sistema. Acostuma a tractar-se d'una situació de repòs (a l'espera de rebre senyals d'entrada), que es representa amb dos quadrats concèntrics. Pot donar-se el cas que en llançar l'execució d'un GRAFCET, aquest no estigui situat a l'etapa inicial. Alguns tipus d'autòmats requereixen forçosament que el seu programa s'executi des del començament, per la qual cosa el sistema ha de comptar amb recursos que portin el GRAFCET a aquesta situació inicial (la documentació



addicional ha d'especificar com). De no ser així, s'ha d'incloure un polsador d'inicialització o esborrat general que garanteixi que sols la primera etapa estigui activa inicialment. Regla número 2 – Franqueig d’una transició Quan ens trobem en una etapa activa, suposem la número 9, el sistema no evolucionarà fins a l’etapa següent, la número 10, fins que no es verifiqui la condició associada a la transició que hi ha entre elles. Quan això succeeixi l’etapa 9 deixarà se ser activa i ho passarà a ser l’etapa 10. En aquesta evolució de l’automatisme hi ha hagut una verificació de la transició que hi ha entre les etapes 9 i 10. A partir d’aquest moment el sistema quedarà a l’espera que es verifiqui la transició següent per tornar a evolucionar. En la figura següent veiem com la transició no està validada, ja que l’etapa 3 no està activa. Per tant, valgui el que valgui el producte lògic a·b no es produirà el pas de 3 a 4.

3

4

a·b

En aquesta altra imatge veiem el mateix cas però amb l'etapa núm. 3 activa. Ara la transició està validada, però el fet de ser franquejada dependrà que la condició booleana a·b sigui vertadera o falsa.

3

4

a·b

A més a més, la mateixa condició podria estar associada a transicions d’etapes diferents. Sols UNA transició haurà de ser franquejada (en aquest cas la corresponent a l’etapa 3 perquè és la que està activa).

5

6

a·b



Regla número 3 – Evolució de les etapes actives Quan es franqueja una transició es desactiven totes les etapes immediatament anteriors, i s’activen totes les etapes immediatament posteriors. El pas de l’etapa 3 a la 4 es produirà si es verifica el producte “a·b”.

2

4

3

5

a

Perquè la transició sigui franquejada, caldrà que les dues etapes anteriors (2 i 3) estiguin actives, i que la condició “a” sigui certa. Si la condició no és certa, queden actives les etapes 2 i 3. Si una de les dues etapes anteriors no és activa i l’altra si, l’etapa activa s’esperarà fins que totes dues siguin actives. Llavors es produirà el franqueig, es desactivaran les etapes 2 i 3, simultàniament, i a continuació s’activaran les etapes 4 i 5 alhora. Regla número 4 – Transicions simultànies En cas d’activar-se més d’una transició de forma simultània, totes elles són passades al mateix temps.

2 3

ba

Regla número 5 – Activació i desactivació simultània d’etapes. Si una etapa és activada i desactivada de forma simultània, aquesta continua activa.


9 Programació del PLC Zelio SR1-121BD. Implementació del Grafcet 73

9 Programació del PLC Zelio SR1-B121BD. Implementació del Grafcet 1. Gràfic de Comandament Etapa – Transició (Grafcet) Donarem aquí una sèrie de pautes a seguir de cara a implementar un Grafcet en el nostre PLC Zelio. Se suposa que tothom coneix la teoria dels Grafcet. Cada Etapa l’assignarem a una marca de programa (Mi). Segons com estigui l’etapa en qüestió, la seva marca associada valdrà: 1: si està activa

0: si no està activa Recordem que el nostre PLC disposa sols d’un total de 16 marques, per a tots els usos. Si podem assignarem la marca M1 a l’etapa 1, la M2 a l’etapa 2... El més còmode serà activar i desactivar les marques de les etapes amb SET / RESET. De cara a saber si una Transició és franquejable o no, caldrà analitzar la condició associada, sempre i quan estigui activa l’etapa que la precedeix. És per això que, a la línia de programa corresponent, s’hi haurà de verificar totes dues coses:

� que estigui activa l’etapa precedent � que es compleixi la condició

Per exemple, imaginem aquesta part d’un Grafcet: La transició 1 � 2 s’implementaria:

01

02

Comandament Distància (I1)

Esperant Obertura

Motor dreta (Q1)

Comandament a distància (|1)



Per exemple, les Accions associades a l’etapa 2 del Grafcet anterior, s’implementaria: Ja hem dit que cada marca representa si una etapa està activa o no, i a mesura que es vagin franquejant transicions, s’hauran d’anar desactivant unes etapes i activant-ne d’altres. El problema es planteja en el primer instant. Algú ha d’activar l’etapa inicial, en el nostre cas la número 1. Per fer això una solució pot ser disposar d’una marca que ens memoritzi si el Grafcet està en marxa o no. En posar en marxa el programa no hi haurà cap etapa activada. Caldrà en aquest moment activar l’etapa inicial, i memoritzar que ja ho hem fet. Això sols s’haurà de fer una vegada, en el primer cicle d’scan. En els propers cicles, com que ja hi haurà etapes actives, no caldrà fer res. Aquesta memorització la podem fer amb una marca (per exemple la MF). La posarem a 1 en el primer cicle, això ho detectem perquè precisament la MF és a zero, i ja no la tocarem més durant tot el programa. Un exemple d’implementació podria ser:



2. Activitats amb Grafcet Activitat 1. Porta d’aparcament Suposem que volem implementar el següent Grafcet, en el nostre PLC. Relació d’entrades / sortides

Simulació I1: Detector del comandament a distància Pols. NO I2: Final de Cursa de Porta Oberta Inter. NO I3: Final de Cursa de Porta Tancada Inter. NO Q1: Motor marxa a la dreta (Obrir porta)

Q2: Motor marxa a l’esquerra (Tancar porta) Suposem que les sortides s’activen per nivell.

01

02

Comandament Distància (I1)

03

Final de Cursa Porta Oberta (I2)

04

T1

Final de Cursa Porta Tancada (I3)

Esperant Obertura

Motor dreta (Q1)

Inicialitza T1 = 120 s

Motor Esquerra (Q2)

Comandament a distància (l1)

Final de Cursa de Porta Oberta (l2)

Final de Cursa de Porta Tancada (l3)



Els llistats del programa i de la relació de senyals utilitzades, els podem veure a les pàgines següents.



Notes

Entrades tot o res

Entrades mixtes

Tecles Zx

Sortides tot o res

Bobines auxiliars



3. Exercicis proposats de Grafcet Exercici 1 A. Porta d’aparcament. Ampliació 1 A partir de l’activitat 1 d’aquest mateix document, replantegeu el programa amb una redefinició de les sortides. Les sortides Q1 i Q2 es mantenen per controlar la porta, però de manera diferent. Una sortida indicarà que es posi en marxa el motor, i l’altre indicarà el sentit (si obre o tanca). El que aconseguirem amb aquesta modificació serà que, en l’etapa de potència, podrem fer el mateix però amb relés de menys contactes, i amb la seguretat que no hi hagin curtcircuits:

� 1 relé d’un contacte (marxa) � 1 relé de 2 contactes commutats (creuador de sentit de gir)

També afegirem les següents prestacions: La porta es podrà obrir indistintament des del comandament a distància o des d’un polsador a l’interior de l’aparcament. En el moment d’obrir la porta (pel comandament a distància o pel polsador), a més a més, s’ha d’encendre un llum, que es mantindrà encès durant 5 minuts. Relació d’entrades / sortides

Simulació I1: Detector del comandament a distància Pols. NO I2: Final de Cursa de Porta Oberta Inter. NO I3: Final de Cursa de Porta Tancada Inter. NO I4: Polsador interior Pols. NO Q1: Motor en marxa (tant a la dreta com a l’esquerra)

Q2: Sentit de gir: 0 - Si el motor està en marxa, girarà a la dreta (Obrir porta) 1 - Si el motor està en marxa, girarà a l’esquerra (Tancar porta)

Q3: Llum encès Suposem, igual que en l’activitat 1, que les sortides s’activen per nivell. Dibuixeu el Grafcet i implementeu-lo amb el Zelio.



Exercici 1 B. Porta d’aparcament. Afegir seguretats A partir de l’exercici 1 A d’aquest mateix document, afegiu la seguretat que no es tanqui la porta si hi ha una petició d’un nou vehicle pel comandament a distància, o pel polsador interior, en les següents situacions:

� Mentre està esperant a tancar (120 segons) � Mentre s’està tancant

En aquests casos s’haurà començar de nou la seqüència de comptar els temps de 120 s fins que es torni a tancar la porta. Si mentre s’està esperant que s’apagui el llum (amb la porta ja tancada), s’acciona el polsador o el comandament a distància, s’ha de tornar a començar les seqüències de comptar temps del llum, i clar està, obrir la porta de nou. La relació d’entrades / sortides serà la mateixa que en l’exercici anterior. Refeu el Grafcet i implementeu-lo amb el Zelio. Exercici 2 A. Sistema Electropneumàtic. Agafar peces Disposem d’un sistema electropneumàtic que ha d’agafar unes peces dipositades en un dispensador, a través de cilindres pneumàtics i una ventosa. Per això, quan hi hagi una peça al dispensador, caldrà:

� Treure la peça fora del dispensador (Cilindre Horitzontal) � Agafar la peça amb una ventosa

� Baixar un cilindre vertical � Activar la ventosa

� Dipositar-la en el contenidor de destí � Pujar el cilindre vertical � Desactivar la ventosa

Suposem que els dos cilindres són de simple efecte. Suposem que quan es mou el cilindre vertical, a més a més de pujar i baixar fa un gir per tal que pogueu accedir a dos punts diferents de l’espai 3D:

� Quan baixa, a més a més suposem que també gira a l’esquerra. � Quan puja, a més a més suposem que també gira a la dreta. � Aquestes parelles de moviments es fan simultàniament. Des del PLC,

activant la baixada, pneumàticament també s’activarà el gir a l’esquerra, i al inrevés.



La ventosa s’haurà d’activar en arribar el cilindre vertical a baix. Per assegurar-se que s’ha agafat la peça, caldrà esperar-se 1 s abans de tornar a pujar. Caldrà sincronitzar els moviments dels dos cilindres. No es podrà començar un nou cicle fins que els dos cilindres estiguin en la seva posició de repòs. Relació d’entrades / sortides

Simulació I1: Final de Cursa Cilindre Horitzontal Dins Inter. NO I2: Final de Cursa Cilindre Horitzontal Fora Inter. NO I3: Final de Cursa Cilindre Vertical a Dalt Inter. NO I4: Final de Cursa Cilindre Vertical a Baix Inter. NO I5: Detector presència de peça en dispensador Inter. NO Q1: Activa cilindre Horitzontal (Surt)

Q2: Activa cilindre Vertical (Baixa + Gira Esquerra) Q3: Activa la ventosa

Dibuixeu el Grafcet i implementeu-lo amb el Zelio. Exercici 2 B. Sistema Electro-Pneumàtic. Selector de peces A partir de l’exercici anterior (2 A) creeu un selector de peces. En funció de si són metàl·liques o no, s’hauran de dipositar en un contenidor o altre. Les peces no metàl·liques s’han d’agafar igual que en l’exercici anterior. En canvi les metàl·liques s’han de posar en un contenidor diferent. La manera serà afegir un bufador, que les empenyi cap un altre contenidor. La nova seqüència quedarà de la següent forma. Quan hi hagi una peça al dispensador, caldrà:

� Treure la peça fora del dispensador (Cilindre Horitzontal) � Si la peça no és metàl·lica

� Agafar-la amb una ventosa � Baixar un cilindre vertical � Activar la ventosa

� Dipositar-la en el contenidor corresponent � Pujar el cilindre vertical � Desactivar la ventosa

� Si la peça és metàl·lica � Dipositar-la en el contenidor corresponent � Activar el bufador durant 2 segons



Relació d’entrades / sortides Simulació

I1: Final de Cursa Cilindre Horitzontal Dins Inter. NO I2: Final de Cursa Cilindre Horitzontal Fora Inter. NO I3: Final de Cursa Cilindre Vertical a Dalt Inter. NO I4: Final de Cursa Cilindre Vertical a Baix Inter. NO I5: Detector presència de peça en dispensador Inter. NO I6: Detector Inductiu: Peça metàl·lica Inter. NO � Nova Q1: Activa cilindre Horitzontal (Surt)

Q2: Activa cilindre Vertical (Baixa + Gira Esquerra) Q3: Activa la ventosa Q4: Activa el bufador � Nova

Refeu el Grafcet i el programa del Zelio. Exercici 2 C. Selector de peces amb Polsador Marxa / Aturada A partir de l’exercici anterior (2 B) afegiu al selector de peces un polsador de Marxa / Aturada de la instal·lació. Amb el mateix polsador es realitzaran les dues funcions. Ara inicialment el sistema s’haurà de quedar aturat a l’espera que es premi el polsador (Marxa). Serà llavors quan analitzarà si hi ha peces en el dispensador... Una vegada polsat, seguirà el procés igual que abans: Esperar peça, alimentar... A l’hora d’aturar la màquina, caldrà també prémer el mateix polsador. No s’haurà d’aturar immediatament, sinó que haurà d’acabar el cicle en curs (la peça que s’estigui tractant) i llavors s’aturarà a l’espera d’una nova pulsació de marxa. Per tant caldrà memoritzar l’aturada, i al final del cicle decidir si s’ha d’aturar o no. Cal tenir en compte que si es manté polsat el botó d’aturada (es pot simular amb un interruptor en lloc d’un polsador), al final del cicle s’haurà d’aturar la màquina i no s’ha d’encadenar amb un nou inici (pel fet de ser el mateix polsador el de marxa i el d’aturada). Si es prem més d’un cop el polsador mentre està un cicle en marxa, no tindrà cap efecte afegit, s’aturarà igualment. En canvi considerarem que no cal tenir en compte que els pugui polsar l’aturada mentre s’està esperant peça en el dispensador. Aquest cas es resoldrà en l’exercici següent (aturada d’emergència):



La seqüència serà la mateixa, afegint al final:

� ... � ... � Si durant el cicle s’ha polsat Marxa / Aturada:

� Aturar el selector de peces fins que tornin a polsar Marxa / Aturada Relació d’entrades / sortides:

Simulació I1: Final de Cursa Cilindre Horitzontal Dins Inter. NO I2: Final de Cursa Cilindre Horitzontal Fora Inter. NO I3: Final de Cursa Cilindre Vertical a Dalt Inter. NO I4: Final de Cursa Cilindre Vertical a Baix Inter. NO I5: Detector presència de peça en dispensador Inter. NO I6: Detector Inductiu: Peça metàl·lica Inter. NO Ib. Polsador Marxa / Aturada Pols. NO � Nova Q1: Activa cilindre Horitzontal (Surt)

Q2: Activa cilindre Vertical (Baixa + Gira Esquerra) Q3: Activa la ventosa Q4: Activa el bufador

Refeu el Grafcet i el programa del Zelio. NOTA: Implementar la memorització de l’aturada s’ha de fer fora del Grafcet. En el Grafcet el que si que hi haurà d’aparèixer serà la utilització d’aquesta memòria i el seu “Reset”. Exercici 2 D. Selector de peces. Afegir Aturada d’Emergència A partir de l’exercici anterior (2 C) afegiu un “bolet” d’aturada d’emergència (NC). Quan es polsi l’aturada d’emergència, s’ha d’aturar tot en el punt en què es trobi, desactivant-se qualsevol etapa que estigui activa, i esperar que es restableixi la situació. En desaparèixer l’aturada d’emergència, el Grafcet ha de reinicialitzar-se, com si es posés en marxa per primera vegada.



Relació d’entrades / sortides:

Simulació I1: Final de Cursa Cilindre Horitzontal Dins Inter. NO I2: Final de Cursa Cilindre Horitzontal Fora Inter. NO I3: Final de Cursa Cilindre Vertical a Dalt Inter. NO I4: Final de Cursa Cilindre Vertical a Baix Inter. NO I5: Detector presència de peça en dispensador Inter. NO I6: Detector Inductiu: Peça metàl·lica Inter. NO Ib. Polsador Marxa / Aturada Pols. NO Ic. Aturada d’Emergència Inter. NC � Nova Q1: Activa cilindre Horitzontal (Surt)

Q2: Activa cilindre Vertical (Baixa + Gira Esquerra) Q3: Activa la ventosa Q4: Activa el bufador

El Grafcet serà el mateix. Sols cal modificar les condicions d’activació d’etapes. Exercici 2 E. Selector de peces. Afegir Texts informatius A partir de l’exercici anterior (2 D) afegiu 4 texts per la pantalla del PLC que informin de la situació en què es troba el Grafcet.

� X1: En Aturada d’Emergència � X2: En funcionament, amb aturada imminent (al final del cicle actual) � X3: Esperant peces del dispensador � X4: Esperant Marxa (Polsador M/A) � X1: En Aturada d’Emergència � X4: En funcionament, amb aturada imminent (al final del cicle actual) � X3: Esperant peces del dispensador � X2: Esperant Marxa (Polsador M/A)

En la resta de situacions que es presenti la pantalla per defecte



Exercici 2 F. Selector de peces. Afegir Esperes A partir de l’exercici anterior (2 F) afegiu les esperes necessàries per tal que l’exercici sigui més didàctic i es puguin diferenciar bé les etapes. Bàsicament es tracta que en arribar a un final de cursa, no s’encadeni immediatament el següent moviment sinó que s’esperi 1 o 2 segons abans de seguir, per donar temps a analitzar el funcionament de la maqueta.


85

Exemples


86


Exemples per simular 87

TÍTOL DE LA PRÀCTICA

EXEMPLE

1 Connexió simple de la sortida Q1 a 24 Vcc.

Ex_01.zel

1b Connexió per canvi de nivell de la sortida Q1

Ex_01b.zel

1c Connexió amb memòria de la sortida Q1 a 24 Vcc.

Ex_01c.zel

2 Connexió en paral·lel de dos o més sortides digitals a partir d’una entrada digital.

Ex_02.zel

3 Connexió en sèrie de les entrades I1 i I2.

Ex_03.zel

3b Connexió en paral·lel de les entrades I1 i I2

Ex_03b.zel

3c Connexió mixta de les entrades I1, I2 i I3.

Ex_03c.zel

4 Connexió d’una sortida digital a partir d’una entrada mitjançant una marca.

Ex_04.zel

5 Activació d’una sortida a partir de l’estat d’una entrada i una sortida.

Ex_05.zel

5b Connexió de la sortida en funció de l’altra sortida.

Ex_05b.zel

6 Connexió d’una sortida digital a partir de l’estat d’una entrada analògica.

Ex_06.zel

7 Programació d’un comptador.

Ex_07.zel

7b Comptador programat per canvi de sentit.

Ex_07b.zel

8 Connexió d’una sortida digital a partir de l’estat d’una entrada analògica.

Ex_08.zel

9 Retard en l’activació.

Ex_09.zel

10 Retard en la desconnexió.

Ex_10.zel

11 Exemple cotxe fantàstic. Joc de quatre llums temporitzades.

Ex_11.zel

12 Senyal exterior de referència. Entrada analògica.

Ex_12.zel

13 Esquema de connexió sonda inductiva i càrrega.

Ex_13.zel

14 Exemples de funcions lògiques.

Ex_14.zel

15 Exemple rètol farmàcia. Ex_15.zel

16 Exemple de farmàcia. Altres possibilitats Ex_16.zel



1 EXEMPLE PER SIMULAR.

Connexió d’una sortida digital a partir d’una entrada digital. Accionament simple mitjançant polsadors.

- Entrades: I1, I2 - Sortides: Q1

Material necessari:

Equip BT001

Diagrama de contactes.

Connexió simple de la sortida Q1 a 24V-CC.

Aplicacions: - Encesa d’una bombeta. Emula interruptor elèctric.

Connexió per canvi de nivell de la sortida Q1 a 24V-CC.

Connexió amb memòria de la sortida Q1 a 24V-CC.

Aplicacions:

- Connectar un motor amb un polsador i desconnectar-lo amb un altre.




Connexió en paral·lel de dos o més sortides digitals a partir d’una entrada digital. Accionament simple mitjançant polsadors.

- Entrades: I1 - Sortides: Q2 per canvi d’estat, Q3 per nivell

Material necessari:

Equip BT001


Connexió en paral·lel de les sortides Q1 i Q2

El resultat és força interessant. 1r impuls: 2 sortides actives. 2n impuls: 1ª sortida activada. 3r impuls: 2a sortida activada. 4t impuls: cap sortida activada.

Aplicacions:




Connexió d’una sortida digital a partir de la combinació de tres entrades Accionament simple mitjançant polsadors.

- Entrades: I1, I2, I3 - Sortides: Q1 per canvi d’estat.

Material necessari:

Equip BT001


Connexió en sèrie de les entrades I1 i I2

Connexió en paral·lel de les entrades I1 i I2

Connexió mixta de les entrades I1, I2 i I3

Aplicacions:

- Màquina de tall o serra elèctrica. - Premsa. - Connexió d’un motor amb contacte procedent del relé tèrmic...




Connexió d’una sortida digital a partir d’una entrada mitjançant una marca. Accionament simple mitjançant polsadors.

- Entrades: I1 - Marca: M1 - Sortides: Q2 per canvi d’estat

Material necessari:

Equip BT001

Diagrama de contactes. Connexió de la sortida Q1.

Nota: Si es vol activar una sola sortida (p.e. Q1) a partir de marques diferents, la connexió s’ha de realitzar utilitzant un sol cop la sortida Q1 de la següent manera:

Aplicacions:

- Accionament d’una porta. - Bombeta...




Connexió d’una sortida digital a partir de l’estat d’una entrada i una sortida. Accionament simple mitjançant polsadors.

- Entrades: I1, I2 - Sortides: Q1 i Q2 per canvi d’estat

Material necessari:

Equip BT001

Diagrama de contactes. Connexió de la sortida Q2.

Connexió de la sortida Q1 en funció de l’estat de Q2.

Aplicacions:

- Transició “tipus” entre etapes d’un diagrama grafcet.




Connexió d’una sortida digital a partir de l’estat d’una entrada analògica Accionament simple mitjançant polsadors.

- Entrades: Ib - Sortides: Q1 per canvi d’estat

Material necessari:

Equip BT001


Entrada analògica funcionament com una entrada digital.

Aplicacions:



7 EXEMPLES PER SIMULAR.

Programació de dos comptadors. Accionament simple mitjançant polsadors.

- Entrades: I1, I2 i I3 - Comptador: C1 - Marca: M1 - Sortides: Q1 per canvi d’estat

Material necessari:

Equip BT001


Connexió de la sortida Q1 al cap de 5 activacions de l’entrada I1.

Control mitjançant canvi de sentit

Aplicacions:

- Empaquetadora de caixes (5 unitats per caixa)...




Connexió d’una sortida digital a partir de l’estat d’una entrada analògica A partir d’un únic polsador, activar i desactivar dues sortides cada 5 impulsos intercalades entre sí. Accionament simple mitjançant polsadors.

- Entrades: I1 - Comptadors: C1 i C2 - Sortides: Q1 i Q2 per canvi d’estat

Material necessari:

Equip BT001


Solució imaginativa.



Solució mitjançant grafcet.




Connexió d’una sortida digital al cap de cinc segons. Accionament simple mitjançant polsador.

- Entrades: I1, I2 - Sortides: Q1 per canvi d’estat

Material necessari:

Equip BT001


Temporitzador 1

Nota: L’entrada I2 fa la funció de reinicialització del temporitzador.

Aplicacions:

- Connexió d’un motor amb un retard de 5 segons des de l’activació.




Desconnexió d’una sortida digital passat un cert temps. Accionament simple mitjançant polsadors.

- Entrades: I1 i I2 - Sortides: Q1 per canvi d’estat

Material necessari:

Equip BT001


Temporitzador 1

Aplicacions:

- Desconnexió d’una bombeta després de 5 segons de funcionament.




El cotxe fantàstic amb quatre bombetes. Accionament simple mitjançant un polsador.

- Entrades: I1 - Sortides: Q1, Q2, Q3 i Q4 per canvi d’estat

Material necessari:

Equip BT001


Programat mitjançant grafcet.



Aplicacions:

- Encesa seqüencial.




Connexió d’una sortida digital a partir d’un senyal de referència analògic. Accionament simple mitjançant polsadors.

- Entrades: I1, Ic - Sortides: Q1 i Q2 per canvi d’estat

Material necessari:

Equip BT001


Connexió d’una sortida a valor de referència.

La sortida Q2 restarà activa fins que l’entrada analògica sigui igual o més gran a 6,4V. Aleshores la sortida Q3 s’activarà i Q2 es desactivarà.

Aplicacions:

- Encesa de fanals a partir d’un luxòmetre. (Quan s’arribi a un nivell de lux)




Exemple de connexió de sonda inductiva a l’entrada i càrrega a la sortida. Accionament simple mitjançant polsadors.

- Entrades: I1 exterior - Sortides: Q4 per canvi d’estat

Material necessari:

Equip BT001 Sonda inductiva Relé 24Vcc o càrrega

Esquema de connexió. Entrada exterior digital i sortida exterior digital.



Activant una electrovàlvula pneumàtica. (24Vcc).


Aplicacions:

Selecció de peces metàl·liques.




Connexió de la sortida Q1 a partir de la funció lògica F. Accionament simple mitjançant polsadors.

- Entrades: I1, I2 i I3 - Sortides: Q1 per canvi d’estat

Material necessari:

Equip BT001


F = a · b + c

F = (a + b) · c




Rètol de farmàcia. Rètol format per tres neons.

S’encén el primer neó exterior, després de 0.5 segons s’encén el segon neó, i al cap de 0.5 segons el tercer neó. Transcorreguts 0.5 segons s’apaguen tots tres i després es tornen a encendre els tres alhora 0,5 segons més tard.

Material necessari:

Equip BT001


Solució proposada per scheneider



Mitjançant grafcet.




Rètol de farmàcia. Altres possibilitats. RÈTOL FARMÀCIA

FARMÀCIA A Seqüència Q1→ Q2→ Q3 → Q1→ Q2→ Q3 → Q1… En activar-se l’entrada I1 s’encén el neó Q1, després de 0,5 segons s’apaga Q1 i s’encén Q2 i al cap de 0,5 segons s’apaga Q2 i s’encén Q3, i així successivament fins que es desactiva l’entrada I1.

Material necessari:

Equip BT001

FARMÀCIA B Seqüència Q1 Q2 Q3 → Q1 Q2 Q3 …… En activar-se l’entrada I1 s’encenen i s’apaguen successivament el tres neons alhora cada 0,5 segons, fins que es desactiva I1. FARMÀCIA C Seqüència Q1→Q2→Q3→Q2→Q1→Q2→Q3→Q2….. En activar-se l’entrada I1 comença la seqüència, cada 0,5 segons s’encén un neó i s’apaga el que estava encès i així successivament fins que es desactiva l’entrada I1. FARMÀCIA D Seqüència Q3→ Q2→ Q1→ Q3→ Q2→Q1→ Q3….. En activar-se l’entrada I1 comença la seqüència, s’encén el neó Q3, després de 0,5 segons s’apaga Q3 i s’encén Q2 , i així successivament fins que es desactiva I1.

Q1

Q2

Q3



Diagrama de contactes. Solució proposada FARMÀCIA A

Solució proposada FARMÀCIA B



Solució proposada FARMÀCIA C

Solució proposada FARMÀCIA D



16 EXERCICI

Rètol de farmàcia. RÈTOL FARMÀCIA

Material necessari:

Equip BT001

FARCÍCLIC Seqüència Q1→ Q2→ Q3 ---- Q1 Q2 Q3 ----

Q3 →Q2→ Q1---- Q1 Q2 Q3 En activar-se l’entrada I1 es realitza la seqüència:

1. Es repeteix 5 vegades el cicle Q1→ Q2→Q3 2. S’encenen i s’apaguen Q1 Q2 Q3 alhora 5 vegades

3. Es repeteix 5 vegades el cicle Q3→Q2→Q1 4. S’encenen i s’apaguen Q1 Q2 Q3 alhora 5 vegades i així successivament fins que es desactiva I1

Q1

Q2

Q3


115

Bibliografia


116


Projecte d’aplicació 243

Bibliografia Porras Criado, Alejandro; Autómatas programables. Editorial McGraw-Hill. Madrid (1990) Simón, André; Autómatas programables. Editorial Thomson Paraninfo, S.A. (1995) Florencio Jesús; Cembrano Nistal; Sistemas de Regulación y control Automáticos (Sistemas de Control Secuencial). Editorial Thomson Paraninfo, S.A. 2 Edición Madrid (2002) Romera Ramírez, Juan Pedro [i altres]; Automatización: Problemas resueltos con autómatas programables. Editorial Thomson Paraninfo, S.A. (2000) Balcells, Josep; Romeral, José Luis; Autómatas programables. Editorial Marcombo, S.A. Barcelona (1997) Martínez Sánchez, Victoriano Ángel; Automatizar con autómatas programables. Editorial Ra-Ma, Librería y Editorial Microinformática Madrid (1991) Morón, J., Bargalló, R.; Mòdul d’aprofitament sobre les matèries de modalitat del nou Batxillerat. Automatització Industrial. Universitat Politècnica de Catalunya. Pàgines web http://www.uninorte.edu.co/divisiones/ingenierias/lab_robotica/gisim.html http://boards1.melodysoft.com/app?ID=creatronica.microcontroladores http://inicia.es/de/juanmarod/main.htm http://robots.iespana.es/robots/sitios_favoritos.htm molt bona molts link d’interès http://teleline.terra.es/personal/fremiro/Favoritos.htm pàgina amb links d’interès http://www.monografias.com/Links/Tecnologia/more3.shtml http://www.jmengual.com/

domotica amb zelio

Documents

Transcript of domotica amb zelio