trabajo 2º trimestre
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1. INTRODUCCIÓN
En este trabajo explicaremos de la forma más sencilla posible el funcionamiento y
características más básicas del autómata programable CPM2A SYSMAC de la
casa OMRON, tanto a la hora de la programación mediante el software CX-
Programmer con las funciones utilizadas en cada práctica, así como su instalación,
de modo que en un “futuro” nos sirva como una guía básica y rápida para el manejo
del autómata.
1.1. ¿Qué es un autómata y para qué sirve?
Un autómata es un equipo electrónico programable que nos sirve para controlar
máquinas y procesos industriales e incluso otro tipo de procesos no industriales
como por ejemplo la domótica (automatización de la vivienda).
Para que el autómata pueda controlar una máquina o proceso, en primer lugar,
tiene que estar conectado eléctricamente. A estas conexiones se les llama
Entradas y Salidas, y el esquema básico es el siguiente:
Figura 1
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Actuadores Salida
Bobinas de contactores, electroválvulas, lámparas, sirenas…
Autómata programable
Máquina o proceso
Captadores Entrada
Interruptores, pulsadores, contactos de relés, finales de carrera, sensores…
1.2. ¿Cuál es la estructura del funcionamiento interno del autómata?
Cuando el autómata está controlando un proceso, realiza una serie de tareas
(internamente) que se conoce como Ciclo de Scan.
Un Ciclo de Scan funciona de la siguiente manera:
- Tareas comunes de supervisión general (verifica la memoria y los buses de
entradas y salidas)
- Aceptación de entradas y actuación de las salidas (lee las entradas y activa o
desactiva las salidas).
- Ejecuta el programa (ejecución de las instrucciones que le hemos asignado en
la programación del proceso).
A efectos prácticos podemos decir que el ciclo de scan es el tiempo que el
autómata tarda en reaccionar y llevar a cabo la ejecución del programa.
Figura 2
1.3. Ventajas e inconvenientes
El potencial de los PLCs en el mejoramiento de los procesos industriales se basa
fundamentalmente en las siguientes cualidades:
- Alta confiabilidad
- Alta integración
- Simplificación del cableado
- Mayor flexibilidad y funcionalidad en los procesos controlados
- Alta velocidad de respuesta del sistema
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Ejecuta el programa
Interruptores, pulsadores, contactos de relés, finales de carrera, sensores…
Ciclo de Scan
Bobinas de contactores, electroválvulas, lámparas, sirenas…
Lee el programa
Lee las entradas
- Comunicación en red
- Bajo costo
Por contrapartida lo único que cabe destacar como desventaja que se
hace necesaria una muy buena formación en el manejo del software de
programación y estar familiarizado con las funciones específicas así como
de las características del autómata.
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2. Características del autómata programable CPM2A
Los PLCs CPM2A incorporan una variedad de características en una unidad
compacta.
Esto quiere decir que integra en el mismo bloque la alimentación, entradas y
salidas y la CPU. Se expanden conectándose a otros (módulos de extensiones
E/S ó autómatas) con parecidas características.
Además la CPU CPM2A es una unidad compacta que puede gestionar un amplio
rango de aplicaciones lo que la hace ideal para ser integrada en la propia
máquina como unidad de control.
El CPM2A dispone de funciones de comunicaciones con ordenadores (portátiles,
de mesa…), otros PLCs OMRON y Terminales Programables OMRON. Estas
capacidades de comunicación permiten al usuario diseñar sistemas de
producción distribuidos de bajo coste.
La simplicidad de su programación, garantizada por el uso del lenguaje LADDER
(contactos) cumple con las exigencias en la automatización y con las expectativas
del técnico electricista.
2.1 Componentes del CPM2A
En la figura siguiente se muestran los componentes del CPM2A.
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Figura 1.3
2.2 Descripción de los componentes de la CPU:
1- Terminales de entrada de la fuente de alimentación.
Conectar la fuente de alimentación (100 a 240V CA ó 24V CC) a estos
terminales.
2- Terminal de tierra funcional (de la fuente de alimentación)
Verificar la conexión a tierra para evitar ruidos y descargas (sólo modelos de
CA).
3- Terminal de tierra de protección
Conexión para evitar descargas eléctricas.
4- Terminales de fuentes de alimentación externa
Son terminales de salida de alimentación a 24VCC para elementos de
entrada.
5- Terminales de entrada
Conecta la CPU con dispositivos de entrada externos.
6- Terminales de salida
Conecta la CPU con dispositivos de salida externos.
7- Indicadores del estado del PLC
8- Indicadores de entrada
Los indicadores de entrada se encienden cuando el correspondiente terminal de
entrada está en ON. Los indicadores se encienden durante refresco de E/S.
9- Indicadores de salida
Los indicadores de salida se encienden cuando el terminal de salida
correspondiente está en ON. Los indicadores se encienden durante refresco de
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E/S. Cuando se utilizan las salidas de pulsos, el indicador permanecerá
continuamente encendido mientras se estén emitiendo los pulsos.
10- Selectores analógicos
Utilizar estos selectores para cambiar las selecciones analógicas (0 a 200) en IR
250 e IR 251.
11- Puerto de periféricos
Conecta el PLC a un Dispositivo de Programación (incluidas las consolas de
programación), ordenadores, u otros dispositivos estándar externos.
12- Puerto RS-232C
Conecta el PLC a un Dispositivo de Programación (excluidas las consolas de
programación), ordenador, Terminal Programable, o dispositivo estándar externo.
13-Interruptor de comunicaciones
Este interruptor selecciona si el puerto de periféricos y el puerto RS--232C
utilizará las selecciones de comunicaciones del Setup del PLC o las selecciones
estándar.
14-Batería
Esta batería protege la memoria de la CPU y la Unidad se suministra con ella
conectada. Dura unos 5 años.
15-Conector de expansión
Conecta la CPU de la unidad a una unidad de Expansión (unidad de Expansión
de E/S, unidad de E/S analógica, o unidad I/O Link de CompoBus/S.
Los plcs CPM2A cuentan con 20, 30, 40 ó 60 terminales de E/S (entradas y
salidas).
También es posible su conexión con unidades de expansión, hasta 3 y como
máximo 120 E/S.
Ver figura 4 con los diferentes tipos de unidades de expansión.
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Figura 4
En las páginas siguientes adjuntamos las fichas de características y
especificaciones de manera más detallada del PLC.
La transferencia de la programación (CX-PROGRAMMER al PLC) la realizamos
con un cable para puerto serie RS232C, ver imagen siguiente).
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2.3 Especificaciones generales de la CPU CPM2A
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2.4 Mapa de memoria
- Direccionamiento de puntos E/S
Todos los PLCs usan un número para identificar un punto de E/S
(Entrada/Salida) y es denominado dirección.
Cada dispositivo del mundo real es reconocido en el programa del PLC por su
dirección. Las direcciones referencian a dos partes: el canal y el bit.
El canal es una celda o grupo de bits que pueden ser manipulados como una
unidad. En los PLCs OMRON un canal es una palabra (en inglés word), es decir,
un grupo de 16 bits de longitud.
La dirección de un punto E/S es un número de 5 dígitos. Los tres primeros
dígitos identifican el canal, y los dos siguientes identifican el bit.
Así por ejemplo un punto de entrada con la dirección 00011 está asignado al
canal 000 y bit 11. Un punto de salida con la dirección 00104 está asignado al
canal 001 y bit 04.
Figura 6
- Organización de la memoria y direcciones
La CPU requiere instrucciones para procesar todos los datos que están siendo
introducidos, y requiere, además, un área para almacenar estos datos. La
MEMORIA proporciona esta área y es en ella donde el programa del usuario es
almacenado.
La memoria de los PLCs está organizada por áreas de funciones diferenciadas y
claramente definidas. La estructura de la memoria de los PLCs es conocida
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Pulsador Lámpara
como matriz de memoria, mapa de memoria o mapa E/S. La matriz se divide en
secciones o áreas con el fin de que sea más manejable para el usuario.
La mayoría de las áreas tienen un prefijo tal como HR, T, DM y un número de 3
o 4 dígitos para definir su localización específica en la memoria.
Por ejemplo, el temporizador 0 (Timer 0) será referenciado como T000, el relé
de mantenimiento 0 (Holding Relay 0) como HR0000 y la memoria de datos 0
(Data Memory 0) como DM0000.
Todos los PLCs OMRON tienen las siguientes áreas dentro de su mapa de
memoria, aunque sólo explicaremos las más básicas.
- Área E/S (entradas y salidas) y Área IR (relés internos)
Comprenden los canales asociados a las entradas y salidas físicas del
autómata (las incorporadas y las posibles mediante unidades de expansión) y
los relés internos (IR), que no se corresponden con E/S físicas, pero que son
gestionadas de igual forma y se utilizan normalmente para almacenar estados u
operaciones intermedias.
El acceso a estas áreas de memoria puede hacerse bit a bit o con todo el canal.
Es un área de memoria volátil, esto es, en caso de falta de alimentación o
cambio de modo de operación, no retiene el estado en que se encuentran.
Los distintos modelos CPM2A se definen por el número de puntos de E/S que
llevan incorporados, el más habitual tiene 30 puntos de E/S con 18 entradas y
12 salidas. Las direcciones físicas vienen indicadas en la carcasa, junto a unos
leds que indican su estado.
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- Área SR (relés especiales)
Son relés de señalización de funciones especiales, relacionadas con el
funcionamiento del autómata, tales como condiciones de servicio (primer ciclo
de scan, siempre ON u OFF), temporizaciones (relojes de pulsos a varias
frecuencias), diagnosis (señalización o anomalías), comparaciones,
comunicaciones…
Destacamos los siguientes aunque hay muchos más:
- Área HR (relés de mantenimiento)
Se utiliza para almacenamiento y manipulación de datos internos. Se gestiona
igual que el área IR y su principal característica es que se trata de una memoria
retentiva, esto es, mantiene su estado ON/OFF ante fallos de alimentación o
cambios de estado del PLC.
Es necesario especificar que direccionamos un relé de esta área indicándolo
delante mediante HR (por ejemplo: HR201).
- Área AR (rélés auxiliares)
Contiene bits de control e información del autómata y los periféricos, como
pueden ser los puertos de comunicaciones, puerto de periféricos, memorias
externas… Se trata de un área de memoria de retención, esto es, ante un
corte eléctrico o cambio de estado, mantiene el valor ON/OFF que tenían al
volver a ser puestos en servicio.
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Se divide en dos bloques:
Señalización: errores de configuración y almacenamiento de datos del
sistema.
Memorización y gestión de datos
- Área LR (relés de enlace)
Se utiliza para el almacenamiento e intercambio de datos entre dos o más
autómatas.
En el caso del CPM2A, no tiene capacidad de red, sólo se puede utilizar
conectando dos autómatas en forma PC Link (1:1).
Es un tipo de memoria volátil, pierde su estado ante un corte de alimentación o
cambio de estado del autómata. Los bits de esta área que no se utilizan pueden
ser empleados como bits de trabajo.
- Área TC (temporizadores/contadores)
Esta área está dedicada para uso de temporizadores (TIM), temporizadores de
alta velocidad (TIMH), contadores (CNT) y contadores reversibles (CNTR). Ya
que temporizadores y contadores ocupan la misma área, un contador no puede
ser especificado con el mismo número que un temporizador. Por ejemplo: CNT
010 y TIM 010 no pueden ser usados a la vez.
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- Tabla resumen de áreas de memoria
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3. Programación
La programación del autómata se realiza mediante el software CX-PROGRAMMER.
En él diseñamos el programa que deseamos que realice el autómata y lo
transferimos al mismo.
El lenguaje utilizado por el software (CX-PROGRAMMER) es el de contactos
(Ladder o contactos de relé).
Un circuito de diagrama de relés (conocido como línea de programa) es una
combinación de trozos de información gráfica acerca de contactos, bobinas e
instrucciones, conectadas entre las barras de programa derecha e izquierda.
3.1 Primeros pasos con CX-PROGRAMMER
Después de haber instalado satisfactoriamente el paquete CX-ONE, ejecutamos
CX-PROGRAMMER.
1º Abrimos un nuevo proyecto y asignamos el tipo de PLC. En nuestro caso
elegimos CPM2*.
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Nuevo
Tipo de dispositivo
2º Haciendo doble click en Símbolos, nos saldrá una tabla en la parte derecha e
iremos insertando los elementos de la instalación, haciendo clic derecho con el
ratón nos saldrá un desplegable y elegiremos Insertar símbolo…
En la imagen puede verse un símbolo ya creado, el Pulsador_1 con dirección
0.00 (entrada).
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Doble clic
Clic derecho y elegimos Insertar símbolo…
3º Haciendo doble clic en Sección volvemos a crear las líneas de programación.
Vamos añadiendo elementos a la línea de programa como contactos abiertos y
cerrados, bobinas, instrucciones…
En este caso elegimos Nuevo contacto y observamos que aparece el
pulsador que creamos en el apartado anterior.
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Elegir elementos e instrucciones necesarias
Elemento creado en Símbolos
Doble clic
3.2 Transferencia de programas
3.2.1 Estados de funcionamiento del PLC
Existen tres estados de funcionamiento del autómata:
- STOP/PROG: Detiene el funcionamiento de los programas. En este modo se
realiza la transferencia de los programas al autómata.
- RUN: Es el modo normal de funcionamiento. El autómata ejecuta el programa
de forma autónoma en función de las E/S. No existe comunicación con el
software.
- MONITOR: Es igual al modo RUN, pero con comunicaciones a través del cable
de programación, normalmente se utilizará para probar y monitorizar un nuevo
programa.
3.2.2 Pasos para la transferencia de programas
1º Debemos estar seguros de que el autómata está físicamente conectado con el
PC. Es decir, que el cable de transferencia (RS 232 PC_PLC) esté correctamente
conectado, así como verificar que el PLC esté en modo RUN, como lo podemos
apreciar en las siguientes imágenes.
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Conexión al PC
2º Para transferir un programa creado al PLC, haremos clic en primero a Trabajar
online y nos preguntará lo siguiente:
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Transferir programa
Trabajar online
Conexión al PLC
Luego en Transferencia a PLC…
En la figura siguiente se muestra el último paso para la transferencia.
Primero debemos desactivar la casilla Funciones de expansión y clic en Aceptar.
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Aceptar para iniciar la transferencia del programa
Desactivar casilla
3.3 Instrucciones
Este es un listado de las instrucciones más utilizadas en la elaboración de las
programaciones.
3.3.1 Funciones básicas
- Contacto abierto
Permite el paso de señal cuando su estado es 1 (on) y lo
impide cuando su estado es 0 (off).
Lenguaje con el programa
Podemos introducir directamente una dirección (ej. 0.1, que es una entrada),
elegir en el desplegable alguno que hayamos creado previamente en
Símbolos como por ejemplo el Pulsador_1, o contactos de instrucciones.
- Contacto cerrado
Permite el paso se señal cuando su estado es 0 (off) y lo
impide cuando su estado es 1 (on).
Lenguaje con el programa
Igual que el contacto abierto.
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- Bobina
Salida que se activará o desactivará dependiendo de las
condiciones que tenga delante (contactos de E/S,
instrucciones…).
Lenguaje con el programa
Podemos introducir directamente una dirección (ej. 10.1, que es una salida)
o elegir en el desplegable alguno que hayamos creado previamente en
Símbolos como por ejemplo la Lámpara.
Nota: Los contactos siempre deben ir al principio (a la izquierda) y las bobinas al
final (a la derecha) de la línea de programa.
Si no tenemos claro si el contacto debe ir abierto o cerrado nos haremos la
siguiente pregunta:
- Para contactos abiertos ¿Tiene el 0.1 un 1?
No no conduce.
Sí conduce.
- Para contactos cerrados ¿Tiene el 0.1 un 1?
No no conduce.
Sí conduce.
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Contacto cerrado (0.0)Bobinas
Contacto abierto (0.1)
- Instrucción
Funciona como una salida que se activará o desactivará
dependiendo de las condiciones que tenga delante
(contactos de E/S, otras instrucciones…).
Lenguaje con el programa
Debemos introducir directamente el nombre de la instrucción deseada
seguido de otras características o una dirección del elemento sobre el que
va a actuar (ej. 10.0, que es una salida, en este caso la Lámpara).
Una vez introducidos los datos, la línea de programa quedaría así:
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Instrucción introducida
4. Instrucciones
4.1 SET
Activa un bit (contacto o bobina) cuando la condición de operación es on y lo
mantiene (realimentación) cuando es off.
Lenguaje con el programa
Debemos introducir directamente el nombre de la instrucción deseada
seguido de otras características o una dirección del elemento sobre el que
va a actuar (ej. 10.0, que es una salida, en este caso la Lámpara).
4.2 Reset (RSET)
Desactiva un bit (contacto o bobina) cuando la condición de operación es on.
Lenguaje con el programa
Igual que el Set.
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Condición
Bit (ej. 10.0)
Condición
Bit (ej. 10.0)
4.3 Keep
Keep se utiliza para simular un relé de enclavamiento. Esta instrucción tiene
dos entradas de control: SET y RESET.
SET: cuando la condición de esta entrada se pone a ON, el bit especificado
en el KEEP se pone a ON.
RESET: cuando la condición de esta entrada se pone a ON, el bit
especificado en el KEEP se pone a OFF, independientemente del estado de
la entrada SET.
Lenguaje con el programa
4.4 Temporizador (TIM)
Un temporizador se activa cuando su condición de ejecución es ON, y se
resetea (a SV) cuando la condición de ejecución se pone en OFF. Una vez
activado, TIM mide en unidades de 0,1 segundo desde el SV (valor de
tiempo fijado).
Si la condición de ejecución permanece en ON lo suficiente para que
transcurra el tiempo fijado en TIM, se pondrá a ON y permanecerá en dicho
estado hasta que se resetee TIM (es decir, hasta que su condición de
ejecución se ponga en OFF).
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1º entrada SET
2º entrada RESET
Condiciones
Bit (ej. 10.2)
Lenguaje con el programa
Hemos de introducir el nombre de la función seguido del número del
temporizador seguido de # con el tiempo.
Nota: El número que identifica a un temporizador no puede ser usado por
un contador y viceversa. Pertenecen a la misma área de memoria del
autómata y provoca el mal funcionamiento del programa. Los
temporizadores pueden ser utilizados como instrucciones y como operandos
de otras instrucciones.
4.5 Dif Up (DIFU)
Cuando la condición de ejecución de la instrucción DIFU presenta un flanco
de subida, el bit especificado por ésta se coloca en ON durante un ciclo de
programa (llamado también un Scan).
El siguiente diagrama muestra el funcionamiento de la instrucción DIFU:
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Condición Nº de temporizador
Valor asignado en unidades de 0,1 seg.
Cuando la entrada 00001 (Pulsador 1) se activa (pasa de OFF a ON), el bit
de trabajo 7.0 irá a ON durante un ciclo de programa solamente.
Esta instrucción no es usada para activar (pasar a ON) dispositivos de
salida, ya que un ciclo de programa tiene una duración típica de 20 a 50
milisegundos y no sería suficiente para activar ninguna salida real.
Lenguaje con el programa
4.6 Dif Down (DIFD)
Funcionalmente, la instrucción DIFD es la misma que DIFU excepto que es
activada con el flanco de bajada de su condición de ejecución, colocando en
ON el bit especificado durante un ciclo de programa.
El siguiente diagrama muestra el funcionamiento de la instrucción DIFD.
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Condición
Bit que activa en cada flanco de subida
Condición
Bit que activa en cada flanco de bajada
Lenguaje con el programa
4.7 Contador (CNT)
La instrucción CNT se utiliza para descontar en uno (contar hacia atrás) a
partir del SV (valor fijado), cada vez que se produce un impulso en la entrada
de conteo.
Como instrucción CNT tiene dos entradas de control:
Entrada de conteo: La condición de esta entrada produce un impulso cada
vez que sucede el evento que se desea contar.
Entrada de Reset: La condición de esta entrada produce un impulso para
restablecer el contador.
Un impulso significa que la condición debe pasar de OFF a ON y luego a
OFF nuevamente. El contador se decrementa con el flanco de subida del
impulso de conteo.
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Entrada de conteo
Entrada reset
Número de contador *
Cuando el valor presente (PV) del contador llega a cero el bit indicador de
finalización se pone a ON y permanece en ON hasta tanto no se produzca
un impulso en la entrada de reset. Un impulso en la entrada de reset
restablece el valor presente (PV) del contador al valor fijado (SV) y lo
prepara nuevamente para el conteo. Ver el siguiente cronograma.
Los contadores pueden ser usados como instrucciones o como operandos
de otras instrucciones.
Lenguaje con el programa
Hemos de introducir el nombre de la función seguido del número del
contador seguido de # con valor a contar.
Nota: El número que identifica a un contador no puede ser usado por un
temporizador y viceversa. Pertenecen a la misma área de memoria del
autómata y provoca el mal funcionamiento del programa.
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4.8 Contador reversible(CNTR)
El contador estándar es un contador descendente, se inicia con el valor
fijado (SV) y cuenta hacia abajo hasta #0000. Algunas aplicaciones
necesitan un conteo hacia arriba, tal como mostrar el número de partes
producidas. El valor presente (PV) del contador es el número actual de
partes producidas. En estos casos puede emplearse un contador reversible.
Los contadores reversibles pueden ser usados como instrucciones y como
operandos de otras instrucciones.
Como instrucción, CNTR tiene tres entradas de control:
Entrada de cuenta hacia arriba (UP): Incrementa el conteo
Entrada de cuenta hacia abajo (DOWN): Decrementa el conteo
Entrada de reset (RESET): Resetea la cuenta a #0000
Lenguaje con el programa
Hemos de introducir el nombre de la función seguido del número del
contador seguido de # con valor a contar.
Nota: El número que identifica a un contador no puede ser usado por un
temporizador y viceversa. Pertenecen a la misma área de memoria del
autómata y provoca el mal funcionamiento del programa.
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Entrada UP (+)
Entrada DOWN (-)
Reset
4.9 Comparador (CMP)
Esta función, como su nombre indica, compara los valores (en el acto) de un
contador con uno suyo prefijado y envía el resultado a los indicadores GR,
EQ y LE en el área SR.
Esta instrucción siempre ha de estar activa para que realice su cometido. Lo
más habitual es activarla con un contacto P_ON (Indicador de siempre on).
Lenguaje con el programa
4.10 Contacto igual a (P_EQ), Contacto mayor que (P_GT) y Contacto
menor que (P_LT)
Estos “contactos” se activarán (on) dependiendo de la comparación antes
explicada, es decir:
Si se da la condición CNT2 > CMP P_GT = 1
CNT2 < CMP P_LT = 1
CNT2 = CMP P_EQ = 1
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Valor variable con el que comparar
Valor prefijado del comparador
En el ejemplo siguiente vemos que el contacto P_EQ que será activado
cuando se cumpla la condición de igualdad entre CNT2 y CMP y éste
(P_EQ) activará el SET Lámpara.
Lenguaje con el programa
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Contactos =,> y <
Contacto igual a
4.11 Mover (MOV)
La instrucción Mov (21) mueve el contenido de un canal a otro.
Para explicar esta instrucción utilizaremos el siguiente diagrama de relés:
La instrucción Mov (21) del ejemplo de la imagen se ejecutará cuando
activemos el contacto 15.00. Entonces el contenido del canal 00 (o canal
fuente S) se transferirá al canal 10 (o canal destino D).
Lenguaje con el programa
Introducimos el nombre de la instrucción (MOV) seguido del canal fuente y
por último el canal destino.
4.12 Contacto siempre on (P_ON)
Contacto que siempre está activado. Sirve para mantener siempre activa una
instrucción, como por ejemplo la instrucción MOV.
Lenguaje con el programa
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4.13 Contacto primer ciclo (P_First_Cycle)
“P_First_Cycle”. Este símbolo sólo vale “1” el primer ciclo de scan, por lo que
las operaciones condicionadas a él sólo se ejecutan al inicio de la puesta en
marcha del autómata. Este es el caso de la etapa de inicialización (etapa 0)
de los métodos de implementación de control de sistemas secuenciales a
partir de Grafcet.
Lenguaje con el programa
4.14 Registro de desplazamiento (SFT)
SFT(10) se controla por tres condiciones de ejecución, I (estado a desplazar
ON =1 u OFF = 0), P (pulso de condición de desplazamiento) y R (Reset o
puesta a OFF = 0).
Cada vez que recibimos un pulso por la entrada P, se va a desplazar el
estado del bit de la entrada I una posición a la izquierda. Es decir, si la
entrada I está en (ON = 1), a cada pulso (flanco de subida de la entrada P),
este valor se irá desplazando a la izquierda. Si la entrada I se mantiene
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activa se irán poniendo a 1 todos los bits del canal. Si la entrada I está en
(OFF = 0), a cada pulso de la entrada P, se irán poniendo a 0 todos los bits
del canal. La última posición de la izquierda se pierde con cada pulso
recibido.
St designa el canal de la derecha del registro de desplazamiento.
E designa el de la izquierda. El registro de desplazamiento incluye los dos
canales anteriores y todos los comprendidos entre ambos.
El mismo canal puede designarse para St y E para crear un registro de
desplazamiento de 16 bits (es decir, un canal).
Cuando se activa la entrada de reset R (se pone a ON = 1), todos los bits en
el registro de desplazamiento se pondrán a (OFF = 0) y el registro no operará
hasta que R se ponga en OFF de nuevo.
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5. EJERCICIOS PROPUESTOS
5.1 PRÁCTICA 1 : ARRANQUE DE MOTOR ESTRELLA-TRIÁNGULO
Funcionamiento
Se realiza el arranque estrella-triángulo de un motor cuyo funcionamiento es el
siguiente:
1- El proceso se inicia con el pulsador de marcha S1 que arranca de forma
instantánea el motor M1 en estrella.
2- Pulsando S2 pasa a triángulo.
3- El motor se puede parar en cualquier momento mediante el pulsador de paro
S3.
4- Si se dispara el relé térmico, el motor se para y se enciende una lámpara
indicando que el relé térmico se ha disparado.
Elementos
Entradas Dirección Salidas Dirección
Pulsador de marcha S1 0.0 KML 10.0
Pulsador a triángulo S2 0.1 KM∆ 10.1
Pulsador de paro S3 0.2 KMλ 10.2
Protección F1 0.3
Funciones utilizadas
- Contactos abiertos
- Contactos cerrados
- Set
- Reset
- Contacto de primer ciclo
Materiales y herramientas
- Ordenador.
- Cable de comunicaciones PC-PLC RS-232.
- Software CX-PROGRAMMER.
- Relé programable OMRON CPM2A.
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Plano 1.1
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Plano 1.2
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5.2 PRÁCTICA 2: CRONOGRAMA
Funcionamiento
Se realiza el funcionamiento de activación y desactivación de dos salidas (10.0 y
10.1) con una sola entrada (0.0) de la siguiente manera:
1- Al principio ambas salidas deben estar desactivadas.
2- Cuando se active 0.0 y 10.1 esté desactivada, se activará la salida 10.0.
3- Cuando se desactive 0.0 y esté activa 10.0, se activará 10.1.
Elementos
Entradas Dirección Salidas Dirección
Pulsador, sensor… 0.0
KM’s, lámparas,
bobinas en gral. …
10.0
KM’s, lámparas,
bobinas en gral. …
10.1
Funciones utilizadas
- Contactos abiertos
- Contactos cerrados
- Bobinas
Materiales y herramientas
- Ordenador.
- Cable de comunicaciones PC-PLC RS-232.
- Software CX-PROGRAMMER.
- Relé programable OMRON CPM2A.
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Plano 2.1
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5.3 PRÁCTICA 3: VAGONETA
Funcionamiento
Se realiza el funcionamiento de una vagoneta sobre raíles.
1- Cuando el sensor A (0.0) esté en ON y activemos el pulsador de marcha
(0.2), activaremos KM1 (motor gira derecha).
2- Cuando la vagoneta active el sensor B (0.1), se activará KM2 (motor gira
izquierda) e irá hacia A.
3- Si a mitad de camino (de B hacia A) necesitamos que vuelva a B, activamos
el pulsador de repetición (0.3), entonces volverá a B y continuará el proceso
habitual. Es decir de B hacia A, luego de A hacia B y así continuamente.
Elementos
Entradas Dirección Salidas Dirección
Sensor A 0.0 KM1 10.0
Sensor B 0.1 KM2 10.7
Pulsador de marcha 0.2
Pulsador de repetición 0.3
Funciones utilizadas
- Contactos abiertos
- Contactos cerrados
- Set
- Reset
Materiales y herramientas
- Ordenador.
- Cable de comunicaciones PC-PLC RS-232.
- Software CX-PROGRAMMER.
- Relé programable OMRON CPM2A.
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Croquis de planteamiento
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Plano 3.1
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5.4 PRÁCTICA 4: PUERTA DE GARAJE
Funcionamiento
Se realiza el funcionamiento de una puerta de garaje de la siguiente manera:
1- Cuando se activa el interruptor de llave (S1) y la fotocélula FC detecta
presencia se pone en marcha el contactor KM1 y sube la persiana. Cuando
que se activa el final de carrera superior (Fcs), KM1 deja de funcionar.
2- Después de 3 segundos, se activa KM2 y baja la persiana. Cuando se activa
el final de carrera inferior (Fci) se desactiva KM2 y el programa vuelve a su
posición inicial.
3- Si la persiana está bajando (KM2 activo) y la fotocélula detecta presencia, se
activa automáticamente KM1 (subir persiana).
Elementos:
Entradas Dirección Salidas Dirección
Interruptor de llave S1 0.0 Subir KM1 10.0
Final de carrera superior Fcs 0.1 Bajar KM2 11.0
Final de carrera inferior Fci 0.2
Fotocélula FC 0.3
Funciones utilizadas
- Contactos abiertos
- Contactos cerrados
- Set
- Reset
- Tim
Materiales y herramientas
- Ordenador.
- Cable de comunicaciones PC-PLC RS-232.
- Software CX-PROGRAMMER.
- Relé programable OMRON CPM2A.
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Croquis de planteamiento
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Fcs
Fci
Plano 4.1
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Plano 4.2
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5.5 PRÁCTICA 5: GENERADOR DE ONDA CUADRADA (Intermitencia)
Funcionamiento
Se realiza el funcionamiento de intermitencia de la salida 10.0 de la siguiente
manera:
1- Activando el pulsador ON se pone en marcha el proceso.
2- La salida 10.0 se activará durante 2 segundos y se apagará.
3- Se mantendrá apagada durante 2 segundos y se volverá a encender, y así
sucesivamente.
4- El pulsador OFF resetea todo el proceso.
Elementos:
Entradas Dirección Salidas Dirección
Pulsador ON 0.0 Lámpara,
KM…
10.0
Pulsador OFF 0.1
Funciones utilizadas
- Contactos abiertos
- Contactos cerrados
- Keep
- Tim
Materiales y herramientas
- Ordenador.
- Cable de comunicaciones PC-PLC RS-232.
- Software CX-PROGRAMMER.
- Relé programable OMRON CPM2A.
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Plano 5.1
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5.6 PRÁCTICA 6: ESCALERA MECÁNICA INTELIGENTE
Funcionamiento
1- La puesta en servicio de la escalera se realiza mediante interruptor (0.1) y
estará señalizada mediante un piloto verde (10.7).
2- Cuando una persona vaya a utilizar la escalera, la fotocélula (0.0 NA) la
detecta y activa el motor de la escalera durante un tiempo x tal que llegue al
final.
3- Deducimos por tanto del punto anterior que si una persona estuviera
activando la fotocélula, transcurriría el tiempo x y la escalera se pararía, para
evitar así un derroche energético considerable.
4- El motor de la escalera está protegido mediante relé térmico (0.2 NC) que si
actuara, la escalera dejaría de funcionar.
Elementos:
Entradas Dirección Salidas Dirección
Fotocélula 0.0 KM 10.0
Interruptor puesta en servicio 0.1 Luz de servicio 10.7
Relé térmico NC 0.2
Funciones utilizadas
- Contactos abiertos
- Contactos cerrados
- Bobina
- Set
- Reset
- Tim
- Dif Up
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Materiales y herramientas
- Ordenador.
- Cable de comunicaciones PC-PLC RS-232.
- Software CX-PROGRAMMER.
- Relé programable OMRON CPM2A.
Croquis de planteamiento
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Fotocélula
Piloto de servicio
Plano 6.1
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5.7 PRÁCTICA 7: TEMPORIZADOR OFF (a la desconexión)
Funcionamiento
1- Cuando pulsemos S1 se activará salida 10.0.
2- Cuando desactivemos S1 transcurrirá el tiempo prefijado y se desactivará la
salida 10.0.
Elementos:
Entradas Dirección Salidas Dirección
Interruptor, sensor… 0.0 KM, lámpara… 10.0
Funciones utilizadas
- Contactos abiertos
- Contactos cerrados
- Set
- Reset
- Tim
Materiales y herramientas
- Ordenador.
- Cable de comunicaciones PC-PLC RS-232.
- Software CX-PROGRAMMER.
- Relé programable OMRON CPM2A.
Rojas Báez, Germán 2º G.S. S.E. y A. 2º Trimestre
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Plano 7.1
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5.8 PRÁCTICA 8: TELERRUPTOR
Funcionamiento
1- Pulsando 1 vez S1 se activa la salida 10.0.
2- Con otro pulso se desactiva la salida.
Elementos:
Entradas Dirección Salidas Dirección
Pulsador S1 0.1 KM, lámpara… 10.0
Funciones utilizadas
- Contactos abiertos
- Contactos cerrados
- Keep
- Dif Up
Materiales y herramientas
- Ordenador.
- Cable de comunicaciones PC-PLC RS-232.
- Software CX-PROGRAMMER.
- Relé programable OMRON CPM2A.
Rojas Báez, Germán 2º G.S. S.E. y A. 2º Trimestre
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Plano 8.1
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OMRON CPM2A 08/03/2012 - 58 -
5.9 PRÁCTICA 9: CONTROL DE ALUMBRADO
Funcionamiento
Mediante el pulsador 0.0 se desea controlar un punto de alumbrado mediante la
salida 10.0 del autómata.
1- Con un pulso corto (menos de 2 segundos) el alumbrado se pondrá en
marcha 10 segundos y se desactivará.
2- Con un pulso largo (más de 2 segundos) la salida se conectará de manera
permanente.
3- Si la salida está activada (en ambos casos) y volvemos a pulsar (pulso corto)
vuelve al estado inicial.
Elementos:
Entradas Dirección Salidas Dirección
Pulsador S1 0.0 Lámpara 10.0
Funciones utilizadas
- Contactos abiertos
- Contactos cerrados
- Keep
- Tim
- Dif Down
Materiales y herramientas
- Ordenador.
- Cable de comunicaciones PC-PLC RS-232.
- Software CX-PROGRAMMER.
- Relé programable OMRON CPM2A.
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Plano 9.1
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5.10 PRÁCTICA 10: CONTROL DE ACCESO A PARKING
Funcionamiento
Se realiza el funcionamiento de un aparcamiento (control de barreras de entrada
y salida de coches, conteo, y avisos de vacío o lleno) de la siguiente manera:
En el estado inicial, los contadores están a cero. Siempre que haya plazas estará
activada una lámpara de color verde indicando que hay plazas libres. Cuando el
aparcamiento esté lleno se activará una lámpara de color rojo.
Se tendrá un pulsador de puesta en marcha y otro para el reseteado de los
contadores.
1- Se activa la barrera de entrada (11.0), cuando la fotocélula de entrada Fce
(0.2) detecte presencia. Después de 3 segundos sin detectar la barrera baja.
El contador de entrada cuenta, sucesivamente hasta llegar a 5 plazas (límite
del aparcamiento).
2- Se activa la barrera de salida (11.3) cada vez que la fotocélula de salida FCs
(0.3) detecte presencia. El contador de salida descuenta un coche.
Transcurridos 3 segundos sin detectar la barrera se baja.
3- Cuando entre el quinto coche, se activará la lámpara de color rojo indicando
que ya no hay plazas, y la barrera de entrada (11.0) permanecerá
desactivada hasta que vuelva a haber plazas.
4- La barrera de salida no quedará bloqueada nunca por cuestiones de
seguridad.
Elementos:
Entradas Dirección Salidas Dirección
Pulsador S1 0.1 KM, lámpara… 10.0
Funciones utilizadas
- Contactos abiertos
- Contactos cerrados
- Bobinas
- Indicador de siempre on
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OMRON CPM2A 08/03/2012 - 61 -
- Indicadores EQ y LT
- Tim
- Keep
- Contador
- Comparador
Materiales y herramientas
- Ordenador.
- Cable de comunicaciones PC-PLC RS-232.
- Software CX-PROGRAMMER.
- Relé programable OMRON CPM2A.
Croquis de planteamiento
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OMRON CPM2A 08/03/2012 - 62 -
5.11 PRÁCTICA 11: COCHE FANTÁSTICO (Desplazamiento de datos)
Funcionamiento
Cuando pulsemos S1 se pretende mover un valor 1 desde el bit 10.0 al 10.7.
Elementos:
Entradas Dirección Salidas Dirección
Pulsador S1 0.0 KM, lámpara… 10.0
Funciones utilizadas
- Contactos abiertos
- Contacto de primer ciclo
- Set
- Reset
- Dif Up
- Mover
- Registro de desplazamiento reversible.
Materiales y herramientas
- Ordenador.
- Cable de comunicaciones PC-PLC RS-232.
- Software CX-PROGRAMMER.
- Relé programable OMRON CPM2A.
Rojas Báez, Germán 2º G.S. S.E. y A. 2º Trimestre
OMRON CPM2A 08/03/2012 - 63 -