micro plc Unidad 6.o

Unidad Didáctica 6: Otras funciones de programación 1

MICRO PLCs

Curso:

Micro PLCs Módulo IV: Aplicaciones

Unidad Didáctica 6: Otras funciones de programación.

UNIDAD DIDÁCTICA 6


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Unidad didáctica número 6 OTRAS FUNCIONES DE PROGRAMACIÓN ÍNDICE Pág Objetivos................................................................................................................................. 4 Contenidos ............................................................................................................................ 4 Introducción............................................................................................................................ 5 1 Actualización del software de programación…………………………………………………... 6 1.1 Conociendo el nuevo entorno de programación……………………………………. 8 2 Comenzar a programar…………………………………………………………………………... 9 2.1 Ejercicio resuelto: puesta en marcha de un motor…………………………………. 9 3 Catálogo de los elementos de un programa…………………………………………………… 16 3.1 Constantes digitales……………………………………………………………………. 16 3.2 Constantes analógicos………………………………………………………………… 16 3.3 Funciones básicas……………………………………………………………………… 17 3.4 Funciones especiales. Temporizadores……………………………………………... 17 3.5 Funciones especiales. Contadores…………………………………………………... 18 3.6 Funciones especiales. Analógicos……………………………………………………. 18 3.7 Funciones especiales. Otros tipos……………………………………………………. 18 4 Ejercicios de aplicación…………………………………………………………………………… 19 4.1 Funciones básicas……………………………………………………………………… 19 4.2 Funciones especiales. Temporizadores……………………………………………… 20 4.2.1 Temporizador con retardo a la conexión/desconexión………………….. 20 4.2.2 Relé de barrido (Salida de impulsos)……………………………………… 22 4.2.3 Relé de barrido disparado por flanco……………………………………… 23 4.2.4 Generador aleatorio…………………………………………………………. 25 4.2.5 Interruptor de alumbrado para escalera…………………………………… 26 4.2.6 Interruptor confortable………………………………………………………. 28 4.2.7 Temporizador anual…………………………………………………………. 29 Tabla resumen de los elementos de un programa………………………………………………. 30

Ejercicios de funciones especiales. Temporizadores…………………………………… 32

Ejercicio 6.1 Temporizadores: Relé de barrido (salida de impulsos). - Control de la iluminación de una zona industrial………………………………………. 32 Ejercicio 6.2 Temporizadores: Generador aleatorio. - Simulación de presencia………………………………………………………………….. 34 Ejercicio 6.3 Temporizadores: Relé de barrido disparado por flanco.

- Encendido de un luminoso para el control de velocidad en una carretera………….. 36 Ejercicio 6.4 Temporizadores: Interruptor de escalera.

- Control del alumbrado de las zonas comunes de un bloque de viviendas………….. 37


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4.3 Funciones especiales. Contadores…………………………………………………… 40 4.3.1 Contador de horas de funcionamiento…………………………………….. 40 4.3.2 Selector de umbral…………………………………………………………… 43

Ejercicios de funciones especiales. Contadores……………………..…………………. 45

Ejercicio 6.5 Contadores. Contador de avance retroceso - Uso de un contador como elemento de control de alumbrado……………………….. 45

Ejercicio 6.6 Contadores. Selector de umbral - Contador de piezas………………………………………………………………………… 46 4.4 Funciones especiales. Analógico……………………………………………………… 47 4.4.1 Conmutador analógico de valor umbral……………………………………. 47 4.4.2 Interruptor analógico de valor umbral diferencial (trigger analógico)..…. 50 4.4.3 Comparador analógico………………………………………………………. 52 4.4.4 Vigilancia del valor analógico………………………………………………. 54 4.4.5 Amplificador analógico………………………………………………………. 57

Ejercicios de funciones especiales. Analógicos………………………………………….. 59 Ejercicio 6.7 Analógico. Control de la velocidad del viento para aplicación doméstica. 59 Ejercicio 6.8 Analógico. Control de regadío de una zona de cultivo……………………. 60 4.5 Funciones especiales. Otras funciones………………………………………………. 62 4.5.1 Relé autoenclavador (Set-Reset)…………………………………………… 62 4.5.2 Relé de impulsos……………………………………………………………… 63 4.5.3 Texto de aviso………………………………………………………………… 64 4.5.4 Registro de desplazamiento……………………………………………….… 67

Ejercicios de funciones especiales. Otras funciones…………………………………….. 70 Ejercicio 6.9 Otras funciones. Control de un sistema de suministro de agua. Regulación por detectores de nivel………………………………………………………… 70 Ejercicio 6.10 Otras funciones. Registro de desplazamiento…………………………… 72 Ejercicio 6.11 Montacargas…………………………………………………………………. 73


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Objetivos de la unidad

- Conocer nuevas funciones de programación. - Identificar el nuevo entorno de programación, en comparación con anteriores. - Realizar ejercicios aplicando los nuevos conocimientos. - Conocer la forma de adaptación de los nuevos microcontroladores a las necesidades, tanto

industriales como domésticas. - Conseguir un concepto global de las aplicaciones posibles a generar con este tipo de

controladores programables. Contenidos

- Constantes:

o Analógicas.

Entrada analógica. Salida analógica. Marca analógica.

o Digitales.

Entrada. Salida. Bit de registro. Borne abierto….

- Funciones básicas:

o AND, OR NAND, NOR, NOT, XOR, AND con flanco y NAND con flanco.

- Funciones especiales:

o Temporizadores.

Retardo a la conexión. Retardo a la desconexión. Retardo a la conexión/desconexión. Retardo a la conexión con memoria. Relé de barrido (salida de impulsos). Relé de barrido (disparado por flanco). Generador de impulsos asíncronos. Generador aleatorio. Interruptor de alumbrado para escalera. Interruptor confortable. Temporizador semanal. Temporizador anual.

o Contadores.

Progresivo/regresivo. De horas de funcionamiento. Selector de umbral.


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o Analógicos.

Conmutador analógico de valor umbral. Interruptor analógico de valor umbral diferencial. Comparador analógico. Vigilancia del valor analógico. Amplificador analógico.

o Otros.

Rele autoenclavador (R-S). Relé de impulsos. Texto de aviso. Registro de desplazamiento.

- Conversión de programas FBD a LD.

Introducción Los microcontroladores lógico programables, están desarrollando un cambio de acorde con los tiempos que corren, y este cambio se nota en los nuevos modelos (más rápidos y menos espaciosos) y con entornos de programación más fáciles y completos. Observe la imagen sobre la estructura que están tomando los microcontroladores programables; módulos ampliables, cada vez con más entradas y salidas -indica más capacidad de memoria-, módulos de conexión con otras redes (industriales ASI; domóticas EIB; módem telefónico, etc), este hecho denota el claro auge de estos mecanismos, quizá por su sencillez en comparación con autómatas de más calibre, y porque ofrecen gran cantidad de elementos de programación, con un entorno fácil de entender y aplicar.

Módulo de Entradas y

SalidasMódulo EIB

(KNX)Interfaz AS-i

Q1 Q2

Q4Q3

I1 I2

I3 I4

Módem GSM

Q4Q3Q1 Q2 Q5

Etc...

A continuación se presenta una versión actualizada del software de programación Logo! de Siemens, que permite la programación, no solo de los últimos modelos de micro-autómatas, si no que se adapta perfectamente a toda la gama. Las novedades que encontraremos son grandes, especialmente en funciones; temporizadores, contadores, analógicos, etc y un entorno de programación fácil, destacando un simulador rápido y eficaz, tanto en programaciones FBD como LD.


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1 Actualización del software de programación Primero procedemos a instalar la versión LOGO!Soft-Comfort V4.0. La versión demo no permite opciones de transferencia al mecanismo real pero es operativa para realizar programaciones sin problemas. Con el icono “Setup” comenzamos la instalación:

La primera pantalla que encontramos una vez realizada la instalación es esta:

En el icono “nuevo” podemos realizar tres opciones; si desplegamos el icono, se ofrece la posibilidad de comenzar a programar en LD (que Siemens llama KOP) o en FBD (que Siemens llama FUP); pero si lo activamos directamente, nos aparecerá la pantalla de programación diagrama de funciones (FBD ó FUP) y además una pantalla de propiedades del proyecto a realizar. Como vemos, esta nueva pantalla, ofrece también otras opciones; comentario, estadística, contraseña, páginas…. y la principal.


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Si decidimos no cumplimentar los campos, aceptamos y observamos el nuevo entorno de programación de micro-autómatas Logo!:

Ventana de Información

Barra de herramientas “Estándar”

Barra de herramientas “Herramientas”

Barra de Estado

Barra de Menús


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El usuario de las distintas versiones de programación, encontrará claras diferencias, siendo una de las más importantes (además de las novedosas funciones especiales) que la pantalla de programación es al mismo tiempo “banco de pruebas” o simulación.

1.1 Conociendo el nuevo entorno de programación

Para comenzar a programar, lo primero que debemos elegir es la versión de Logo! que vamos a usar; se entiende que esta versión de software, permite programar no sólo a los actuales microcontroladores, sino a los anteriores. Para ello, en el menú “herramientas” y “selección de dispositivos” elegimos el modelo. Si no tenemos aparato real y lo que queremos, es aprender a programar, elegimos la última versión, que permite más opciones de programación, modelo 0BA4:

Si el fondo de trabajo nos parece oscuro, o el color no nos gusta, podemos cambiarlo; menú “herramientas”, “opciones”….


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Seleccionamos “colores”, “segundo plano” y botón “colores”; y en la nueva pantalla, que aparece, elegimos el color del fondo de trabajo.

2 Comenzar a programar

Ya tenemos el entorno de trabajo adecuado para comenzar a programar; antes de conocer las nuevas funciones especiales y demás herramientas, realizamos un sencillo ejercicio de programación para conocer mejor el nuevo software.

2.1 Ejercicio resuelto: puesta en marcha de un motor

Si observamos a la izquierda de la pantalla, comprobamos que aparecen todos los elementos que pueden participar en un programa (entradas, salidas, temporizadores, marcas, contadores, analógicos, etc), bien, pues para empezar a programar, nada tan sencillo como seleccionar un elemento con el ratón y cada vez que hagamos “clic” en la pantalla de trabajo, aparecerán tantos elementos seleccionados, como “clic” realicemos. En nuestro caso elegimos para comenzar una entrada. Por defecto tomará el valor de “I1” pero si deseamos que tome otro valor hacemos “clic” dos veces en el elemento y podremos cambiarle el identificativo:


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Acto seguido “sacamos” los restantes elementos que conformarán la programación, un bloque OR (observamos que cuenta con 4 entradas); un bloque AND (también con 4 entradas); una salida Q1 y otra entrada I2.

Hecho esto, procedemos a unir los bloques con las entradas y salidas; para ello seleccionamos el icono “conectar” y empezamos a unir los elementos


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El resultado:

Aún falta un detalle; recordamos que para “negar o invertir” una entrada utilizábamos la

función NOT, pues en este caso además de poder usarla, también podemos “negar” directamente la entrada donde deba ir colocada, haciendo “clic” con el ratón en dicha entrada, en esta ocasión, la tercera entrada de la puerta AND (aparece un circulito negro):

Para terminar el trabajo, le insertamos textos explicativos, usando la herramienta “texto”:


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Una vez insertados los textos, procedemos a comprobar el funcionamiento de la programación mediante el icono “simulación”:

Apreciamos, que aparecen nuevos iconos debajo del esquema; estas herramientas son los pulsadores, interruptores, sensores analógicos y lámparas que nos permitirán realizar la simulación, así como elementos de control (RUN, STOP, Pause, etc).

Si nos situamos encima de los interruptores, con el botón derecho del ratón podremos modificar su característica (pulsador abierto, cerrado, interruptor)


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El proceso de simulación es conocido; si pulsamos la entrada I1 (pulsador de marcha), el icono cambia de estado y si la salida Q1 se activa, la lámpara cambia de color. Con I2 la salida Q1 se desactivará (pulsador de paro). Normalmente aparecerá de color rojo la zona “activa”.

Si la simulación no comienza, debemos pulsar el icono triangular (modo RUN).


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El ejercicio realizado, se puede convertir a lenguaje de programación LD (KOP) simplemente activando el icono:

El resultado:

También se puede usar la simulación con esta programación.


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Este proceso puede ser a la inversa; es decir, realizar la programación en LD (KOP) y convertirla a FBD (FUP).

Para guardar la o las programaciones realizadas, pulsar el icono “guardar”, recordando que

no permite esta acción si se está en modo “simulación”. (Para salir del modo “simulación” se presionaba de nuevo el icono –simulación-).

Al guardar, se archivarán tantos ficheros como programaciones se hallan realizado; en este caso serán dos ficheros, uno en programación LD (KOP) y otro el generado en FBD (FUP). A cada uno de estos ficheros, se le puede dar un nombre diferente.


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3 Catálogo de los elementos de un programa

El orden de los elementos que pueden participar en un programa, lo podemos dividir en tres: Constantes, que designa a las entradas, salidas y otros tipos de constantes, tanto analógicos como digitales; Funciones básicas, que se refiere a los bloques AND, OR, NOT, NAND, etc; y Funciones especiales, que son temporizadores, contadores, analógicos, etc.

Funciones BásicasFunciones Básicas

Funciones Especiales

Temporizadores

Contadores

AnalógicosOtros

Constantes

DigitalAnalógicos

3.1 Constantes digitales

Entrada I

Q

Salida Q

Q1

ConstantesDigital

Estado 0 (Bajo)

Tecla de Cursor

Bit de registrode

desplazamiento(de S1 a S8)

SQ

Marca M

QLo

C C1 ▲C2 C3 C4 ►

▼◄

Estado 1 (Alto)Hi

Borne abierto X

3.2 Constantes analógicos

Entrada analógica

AIQ Salida

analógica

AQQ1

Marca analógica

AMQ1

ConstantesAnalógicos


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3.3 Funciones básicas

1

=1

AND OR NOT NAND

NOR XOR

& >1 &

>1AND con

evaluación de flancos

&NAND con evaluaciónde flancos

&

Funciones Básicas

3.4 Funciones especiales. Temporizadores.

Trg

TRetardo a

la conexión

Trg

T

R Retardo a la desactivación

Retardo a la conexión/

desconexión

Trg

Par

Trg

Par

RRetardo a la

conexión memorizado

Trg

Par

Relé de barrido(salida de impulsos) Relé de barrido

disparado por flanco

Trg

Par

REn

T

RelojSimétrico

EnInv

Par

Generador de impulsos

asíncronos

No

MD

MD

TemporizadorAnual

No1

No2

No3

Temporizador Semanal

En

Par

GeneradorAleatorio

Trg

Par

Interruptor dealumbrado

para escalera

Trg

RInterruptor

ConfortablePar

Funciones EspecialesTemporizadores

En los nuevos modelos, algunas funciones desaparecen por otras más actuales, por

ejemplo el reloj simétrico.


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3.5 Funciones especiales. Contadores.

R

CntDir

Par+ _

ContadorProgresivo/Regresivo

R

EnRalPar

Contador de horas de funcionamiento

h Fre

Par

Selector de umbral

Funciones EspecialesContadores

3.6 Funciones especiales. Analógicos.

Conmutador analógico

de valor umbralPar

AAx Interruptor analógico

de valor umbraldiferencial

Par

AAxComparador

analógicoPar

AAxAy

Vigilanciadel valor

analógicoPar

AEnAx

Amplificadoranalógico

Par

AAx

AQ

Funciones EspecialesAnalógicos

3.7 Funciones especiales. Otros tipos.

R SRS

Relé Autoenclavador

Par

Trg

RPar

Relé de Impulsos

R S

S Texto de aviso

Par

EnP

InterruptorSoftwarePar

En Trg

Par

Registro de desplazamiento

Dir

In

Funciones EspecialesOtros


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La mejor forma de explicar el funcionamiento de las nuevas funciones es mediante ejercicios de programación. A continuación se proponen una serie de ellos, en los que se irá incluyendo, su correspondiente descripción. Los ejercicios se dividen en:

• Funciones básicas. • Funciones especiales. Temporizadores. • Funciones especiales. Contadores. • Funciones especiales. Analógico. • Funciones especiales. Otras funciones.

4 Ejercicios de aplicación

4.1 Funciones básicas

De las funciones básicas ya conocidas, destacamos AND con evaluación de flancos y NAND con evaluación de flancos. Usados en aplicaciones muy concretas, estas funciones que también incorporaban las versiones anteriores de estos micro PLCs tienen la característica principal de usar un solo ciclo de programa para su “actuación”, por ejemplo, en AND con evaluación de flancos, su salida será “1” SÓLO UN CICLO cuando todas sus entradas sean “1” y alguna de ellas hubiera sido “0” en el ciclo anterior. Como la duración de un ciclo es relativamente pequeño, se plantea la siguiente programación para comprobar su funcionamiento.

En realidad lo que comprobamos es que la salida del bloque B001 sólo tendrá valor “1” un tiempo muy pequeño, pero para aprovechar esa “acción” activamos la entrada “S” del bloque R-S. La entrada pulsador I4 pondrá todo a cero.


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4.2 Funciones especiales. Temporizadores.

4.2.1 Temporizador con retardo a la conexión/desconexión

Retardo a la conexión/

desconexión

Trg

Par

Descripción:

Este temporizador puede actuar como retardo a la conexión o como retardo a la desconexión, del siguiente modo:

- Cuando la entrada “Trg” es activada con flanco ascendente (cambio de 0 a 1), comienza el

tiempo para el retardo a la conexión, pero, cuando la entrada “Trg” cambia de 1 a 0 (flanco descendente), se inicia el tiempo de retardo a la desconexión.

- En “Par” se pueden parametrizar dos tiempos; Th es el tiempo tras el que se activa la

salida (la señal de salida pasa de 0 a 1), y TL es el tiempo tras el que se desactiva la salida (la señal de salida pasa de 1 a 0).

- La salida “Q”, se activará cuando pasa el tiempo programado “Th” si la entrada “Trg” sigue

activada, y se desactivará si pasa el tiempo programado en “Tl” si no vuelve a activar “Trg”. Breve descripción de funcionamiento: Cuando “Trg” es activada (de 0 a 1), comienza el tiempo que faltará para que se active la salida. Cuando “Trg” es desactivada (de 1 a 0), comienza el tiempo que faltará para que se desactive la salida.

Cronograma

Trg

Q

Ta

Ta

TL

THTHTH

TL TL


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Realizamos la programación según se muestra en la figura. Hacemos “clic” dos veces sobre el temporizador, y saldrá una nueva pantalla para configurar los valores de éste. Establecemos el valor de “5” segundos para la conexión y “10” segundos para la desconexión.

Se comprueba el funcionamiento utilizando la entrada I1 (digital) como pulsador, y la salida Q1 como salida digital.


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4.2.2. Relé de barrido (salida de impulsos)

Trg

Par

Descripción: La función “relé de barrido, salida de impulsos”, tiene las siguientes características:

- Cuando la entrada (Trg) es activada, la salida (Q) lo hace también, hasta un tiempo programado en Par.

- Trg: es la entrada donde se inicia el tiempo para la desconexión. - Par: parámetro, es el tiempo que la salida permanecerá activada, es decir

pasará de 1 a 0. - Si la entrada Trg se pone a cero antes de que pase el tiempo programado, la

salida también será 0.

Trg

Q

TaT

T

Cronograma Realizamos la programación según se muestra en la figura. Establecemos el valor de “5” segundos como tiempo de desconexión.


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4.2.3 Relé de barrido disparado por flanco

Relé de barridodisparado por flanco

Trg

Par

R

Descripción: La función “relé de barrido, disparado por flanco”, tiene las siguientes características:

- Un solo impulso en la entrada Trg, inicia un tiempo para activar la salida (duración de impulso/pausa, TL), hasta un tiempo parametrizable (Th, duración del impulso). Es reactivable, lo que indica que un nuevo impulso iniciará de nuevo un tiempo de conexión desconexión de la salida Q.

- En la entrada “R” se pone todo a cero; la salida y el tiempo. - Q se activará una vez pasado el tiempo TL (impulso/pausa) y se desactivará,

una vez pasado el tiempo Th (impulso) - Con el tiempo “duración del impulso/pausa = 0, su funcionamiento es

parecido al temporizador con retardo a la desconexión.


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Trg

Q

Ta TH TH

Cronograma para TL = 0

Realizamos la programación según se muestra en la figura. Establecemos el valor de “5” segundos como duración de impulsos (tiempo de activación) y 10 segundos como tiempo de impulso/pausa de I1.

Se comprueba el funcionamiento utilizando la entrada I1 (digital) como pulsador, I2 como RESET y la salida Q1 como salida digital.


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4.2.4 Generador aleatorio

En

Par

GeneradorAleatorio

Descripción: La función “generador aleatorio”, tiene las siguientes características:

- La salida de esta función Q, se activará y desactivará aleatoriamente, dentro de unos tiempo parametrizables.

- Se pueden parametrizar dos tiempos; Máximo retardo a la conexión y máximo retardo a la desconexión.

- Cuando la entrada “En” es activada (cambio de 0 a 1), la salida se activará en un tiempo cualquiera del programado (retardo a la conexión).

- Cuando la entrada “En” es desactivada (cambio de 1 a 0), la salida se desactivará en un tiempo cualquiera del programado (retardo a la desconexión)

Realizamos la programación según se muestra en la figura. Establecemos el valor de 5 segundos como tiempo máximo de activación y 10 segundos como máximo tiempo de desconexión.



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4.2.5 Interruptor de alumbrado para escalera

Trg

Par

Interruptor dealumbrado

para escalera

Descripción: La función “interruptor de alumbrado para escalera”, tiene las siguientes características:

- Cuando se activa la entrada “Trg”, se activa también la salida “Q” y comienza el tiempo para la desconexión de la salida “Q”.

- Antes de la desconexión total de “Q”, se produce una advertencia (un mini-apagón) avisando de que el tiempo de encendido está llegando a su fin.

- Tanto la duración de la advertencia (T!L), como el tiempo de advertencia (T!), son parametrizables.

- Esta función es como un temporizador con retardo a la desconexión con “aviso” antes del final del tiempo programado.

- Por defecto, los tiempos T!L y T! vienen con valores estándar y sólo hay que programar el tiempo de retardo a la desconexión.

Trg

Q

T

T!L

T!

Cronograma

Realizamos la programación según se muestra en la figura. Establecemos el valor de 5 segundos como tiempo máximo de activación; 0,75 seg de tiempo de aviso antes de concluir el tiempo programado, con una duración de 0,5 seg (de destello).


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4.2.6 Interruptor confortable

Trg

RInterruptor

ConfortablePar

Descripción: La función “interruptor confortable”, tiene las siguientes características:

- Con la activación de la entrada “Trg” la salida se puede activar de dos formas: durante un tiempo determinado (programable) o encendido continuo.

- Se programan 4 tiempos; el primero –tiempo de desconexión, T-, es el tiempo que la salida permanecerá activada, una vez se active la entrada “Trg”. El segundo –alumbrado continuo, TL- , es el tiempo que la entrada “Trg” ha de estar activada, para que la salida no sea temporizada, es decir, encendido continuo. (para detener el encendido continuo, basta activar de nuevo la entrada “Trg” ó la entrada “R, reset”.

- Los dos tiempos programables restantes, son para avisar por advertencia mediante un “mini-apagón” de la conclusión del tiempo temporizado.

Realizamos la programación según se muestra en la figura. Establecemos el valor de 5 segundos como tiempo máximo de activación y 3 seg como tiempo de activación permanente. Los avisos los dejamos por defecto.

Se comprueba el funcionamiento utilizando la entrada I1 (digital) como Pulsador de activación, I2 como pulsador reset y la salida Q1 como salida digital.


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4.2.7 Temporizador anual

No

MD

MD

TemporizadorAnual

Descripción: Esta función utiliza un calendario anual para activar-desactivar su salida. Comprobamos la forma de realizar la programación según se muestra en la figura. Observamos que se pueden establecer días de conexión y días de desconexión.


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A continuación se proponen una serie de ejercicios semi-resueltos. Se deben averiguar los bloques que no son identificados, de los que aparecen a continuación:


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Recuerde antes, dos herramientas muy útiles e importantes:

- Herramienta Abrir/unir conexión. Cuando una programación es larga, se puede presentar que el “cableado” de la programación convierta la pantalla en un lío sin entendimiento; para evitar eso se pueden recortar las líneas de unión de las distintas funciones, de manera que en cada “principio” y “fin” de éstas, se indicará su procedencia o destino. Por ejemplo:

- De la entrada I2 va una conexión a la página 4, bloque B049 y a la entrada de este bloque 2. (4/B049/2). También va otra unión a la página 4, bloque B045, entrada 2 (4/B045/2), etc. - También observamos en el bloque B004 una conexión que procede de la marca 1 (M1).

Observe la diferencia entre los conectores de procedencia y destino.

- Herramientas Páginas. Se usa cuando la programación a realizar ocupa más de una página, y debemos ampliar el campo de trabajo. Se pueden unir páginas en blanco de manera horizontal y vertical.


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Ejercicio 6.1 Temporizadores. Relé de Barrido (salida de impulsos)

Control de la iluminación de una zona industrial

Argumento: Un recinto industrial tiene la instalación de iluminación exterior diferenciada en tres zonas; zona del muelle de carga-descarga, y dos zonas alrededor del recinto que alterna las luminarias.

Luces Muelle

Luces zona “A”

Luces zona “B”

Programación: Manual: las tres zonas de alumbrado se podrán poner de forma manual mediante interruptores (I4, I5, e I6). Automático: Un sensor crepuscular será la referencia para la iniciación de los programas de iluminación, que, cuando llega la noche o la iluminación exterior baja a causa de nubes, tormentas, etc, inicia la siguiente programación:

- La zona “A” será activada durante 3 horas continuadas y la zona “B” durante 7 horas continuadas, por lo que coinciden las dos zonas activadas, durante las tres primeras horas. (Por ejemplo de 19:00 a 22:00 horas).

- Antes de concluir las 7 horas de la zona “B”, la zona “A” vuelve a activarse minutos

antes, hasta que el sensor crepuscular indique que la luz exterior es suficiente.

Ejercicios de Funciones Especiales. Temporizadores.


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- La zona de carga-descarga será gobernada por un detector de presencia (I3), en la cual si existe movimiento, activará las luces hasta 25 minutos después de no detectar presencia, teniendo en cuenta que si no la hay (presencia) no se encenderán; asimismo este detector estará habilitado sólo si el sensor crepuscular (I2) indica “noche”. En caso contrario las lámparas del muelle (Q3) sólo podrán ser activadas de forma manual.

Donde: I1 → Activación sistema automático I2 → Sensor crepuscular I3 → Detector infrarrojo muelle I4 → Manual zona “A”. I5 → Manual zona “B” I6 → Manual zona Muelle Q1 → Luces zona “A” Q2 → Luces zona “B” Q3 → Luces zona muelle (note que los tiempos ha sido reducidos a segundos, para comprobar su efecto)

Donde, los bloques sin identificar son: B001 → B002 → B004 → B005 → B007 → B008 → B009 →


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Ejercicio 6.2 Temporizadores. Generador aleatorio.

Simulación de presencia. Argumento:

Un pulsador conectará/desconectará el alumbrado del portal de una vivienda (I1). Otro pulsador, hará lo propio con las luces exteriores (I2), aunque también existirá una programación horaria para estas luces de forma automática. Un tercer pulsador (I3) conectará y desconectará el riego del jardín, existiendo también una programación automática establecida para que se realice de forma automática. La activación de un interruptor (I4), anulará todas las funciones anteriormente descritas, y comenzará una programación aleatoria de activación - desactivación de las luces del portal de la vivienda; de las luces exteriores y del riego de los jardines exteriores. Mientras siga presionado éste interruptor los mandos locales o las programaciones horarias no tendrán efecto. Donde: I1 → Pulsador de activación luces del portal. I2 → Pulsador manual de activación-desactivación luces del jardín. I3 → Pulsador manual de activación-desactivación riego exterior. I4 → Interruptor de activación “simulación de presencia”. Q1 → Luces portal. Q2 → Luces exteriores jardín. Q3 → Riego exterior. Programaciones:

- Luces exteriores del jardín: además de la activación manual mediante (I2) se activará los 7 días de la semana de 6:00 a 7:30 y de 22:00 a 23:58 horas.

- Riego exterior, además de la activación manual mediante (I3), se activará, lunes, miércoles, viernes y domingo de 11:00 a 12:00 horas y martes, jueves y sábado de 18:00 a 19:00 horas.

- Simulación de presencia (forma aleatoria, temporizadores aleatorios): Los márgenes de tiempo aparecidos en la programación están expresados en segundos para poder comprobar sus resultados. En una aplicación real bastaría simplemente con cambiar a minutos u horas las programaciones aparecidas.

o En el ejemplo aparece que las luces del portal (Q1) se activarán dentro de los

primeros 5 segundos de activación de la función y se desactivarán dentro de los 20 segundos después de la desactivación de la función, teniendo en cuenta que la activación y desactivación de la función será también automática con un margen intermitente de activación-desactivación de entre 10 y 20 segundos.

o Las luces del jardín (Q2) se activarán dentro de los primeros 7 segundos de

activación de la función y se desactivarán dentro de los 15 segundos después de la desactivación de la función, también, teniendo en cuenta que la activación y desactivación de la función será automática con un margen intermitente de activación-desactivación de entre 10 y 20 segundos.

o Por último para el riego del jardín (Q3) se activará dentro de los primeros 9

segundos de activación de la función y se desactivarán dentro de los 30 segundos después de la desactivación de la función, nuevamente, teniendo en cuenta que la activación y desactivación de la función será automática con un margen intermitente de activación-desactivación de entre 10 y 20 segundos.


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El bloque B012 es fundamental para que la conexión-desconexión aleatoria se repita

Donde, los bloques sin identificar son: B003 → B004 → B005 → B006 → B007 → B008 → B009 → B010 → B012 → B013 → B014 →


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Ejercicio 6.3 temporizadores. Relé de barrido (disparado por flanco)

Encendido de un luminoso para el control de velocidad en una carretera Argumento: Dos sensores ubicados en una carretera, controlarán el encendido de un luminoso para avisar a los conductores sobre el exceso de velocidad, del siguiente modo: desde que el vehículo pasa por el primer sensor, hasta que llega al segundo pasará un tiempo; si ese tiempo es equivalente a una velocidad superior a la permitida, se activará un luminoso indicando la velocidad actual de la vía, y unas lámparas intermitentes alrededor del primer luminoso, todo ello durante 10 segundos. Si el vehículo pasa entre un sensor y otro a una velocidad equivalente a la permitida o inferior, no pasará nada.

50Sensor 1 Sensor 2

Luminoso yluces

intermitentes

Donde: I1 → Sensor 1. I2 → Sensor 2. Q1 → luces intermitentes. Q2 → Luminoso indicador de la velocidad oficial.

El tiempo programado entre la activación de un sensor y otro, ha de ser inferior a 3 segundos, para activar el luminoso, según el ejemplo propuesto. Donde, los bloques sin identificar son: B003 → B005 → B006 → B007 →


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Ejercicio 6.4 temporizadores. Interruptor de escalera

Control del alumbrado de las zonas comunes de un bloque de viviendas. Argumento: La iluminación del portal, escaleras y plantas de un bloque de viviendas será gobernado por microcontrolador. El inmueble, consta de una entrada principal y dos escaleras; con cada escalera se accede a tres plantas distintas, por tanto, los espacios a iluminar, son, la entrada principal –común a las dos escaleras-, tres plantas de la escalera 1 y tres plantas de la escalera 2. Funcionamiento: En la entrada del inmueble encontramos dos pulsadores (I1 e I2); si presionamos el primero (I1), se activarán las luces del portal (Q1) y funcionará el programa “escalera 1”, al minuto se activarán las luces de la planta 1; a los 2 minutos las luces de la planta 2; y a los tres minutos las luces de la planta tres (de la escalera 1). La iluminación del portal se activará un tiempo de 2 minutos. Si en la entrada presionamos el segundo pulsador (I2), la programación es idéntica, sólo que las lámparas a activar son las de la escalera 2, teniendo únicamente común el encendido de dos minutos de las lámparas del portal (Q1). En cualquier caso las lámparas de las tres plantas, permanecerán activadas 1,5 minutos. Si presionamos los pulsadores de las plantas 1, 2 ó 3 de las dos escaleras 1 y 2, la programación será la siguiente:

- Si presionamos un pulsador de la planta 1, se activarán las lámparas de esa planta y 1 minuto después se activarán las lámparas del portal. Esta programación es común para las plantas –uno- de las dos escaleras.

- Si presionamos un pulsador de la planta 2, se activarán las lámparas de esa planta y 2 minutos después se activarán las lámparas del portal. Esta programación es común para las plantas –dos- de las dos escaleras.

- Si presionamos un pulsador de la planta 3, se activarán las lámparas de esa planta y 3 minutos después se activarán las lámparas del portal. Esta programación es común para las plantas –tres- de las dos escaleras.

- La temporización, tanto del portal, como la de las diferentes plantas, avisará con un leve destello cerca del final del tiempo programado, avisando al usuario.

Escalera 1-Planta 3

Escalera 1- Planta 2

Escalera 1 - Planta 1

Escalera 2 -Planta 3



Portales comunes

Entrada


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La programación:


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Nota: En la programación anterior, los tiempos han sido modificados, para comprobar sus efectos de forma más rápida, donde: - Tiempo de encendido luces portal: 10 segundos, en vez de 2 minutos. - Tiempo de encendido por planta: 10 segundos, en vez de 1,5 minutos. - Tiempo de retardo para el encendido de portal a planta 1: 5 segundos, en vez de 1 minuto. - Tiempo de retardo para el encendido de portal a planta 2: 10 segundos, en vez de 2 minutos. - Tiempo de retardo para el encendido de portal a planta 3: 15 segundos en vez de 3 minutos. - Tiempo de retardo para el encendido de planta 1 a portal: 5 segundos, en vez de 1 minuto. - Tiempo de retardo para el encendido de planta 2 a portal: 10 segundos en vez de 2 minutos. - Tiempo de retardo para el encendido de planta 3 a portal: 15 segundos, en vez de 3 minutos.

Donde, los bloques sin identificar son: B002 → B003 → B004 → B005 → B006 → B007 → B008 → B009 → B010 → B011 → B012 → B013 → B014 → B015 → B016 → B017 → B018 → B019 → B020 → B021 → B022 → B023 → B024 → B025 → B026 → B027 →


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4.3 Funciones especiales. Contadores.

4.3.1 Contador de horas de funcionamiento

R

EnRalPar

h

Descripción:

- Entrada “En”, se medirá el tiempo que permanece activada esta entrada. - Entrada “Ral” (reset all, reset todo), si esta entrada se activa (cambia de 0 a 1), las

horas medidas y la salida Q = 0. Y otra cosa; se igualan los tiempos de MI y MN, es decir, intervalo de mantenimiento y tiempo restante.

- Entrada “R” (reset), si esta entrada cambia de 0 a 1, la salida podrá ser “0”, pero no las horas contadas desde que se hizo el último reset total (Ral = 1). Aquí también se igualan los tiempos de MI y MN, es decir, intervalo de mantenimiento y tiempo restante.

- La salida Q se activará, cuando MN = 0. - Los parámetros a programar son:

o MI, intervalo de mantenimiento en horas. MN, es el tiempo restante en horas. Cuando este es “0” la salida Q es “1”.

o OT, tiempo total trascurrido desde que “Ral” es activado. Es el contador de horas de funcionamiento.

Cronograma

REn

Ral

MN = MI

MN = 0

OT

Q


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Realizamos la programación según se muestra en la figura. Establecemos los valores de “1 horas” como intervalo de mantenimiento “2 horas” como tiempo de inicio.

Se comprueba el funcionamiento utilizando tres entradas:

- I1 para “R”. - I2 para “En”. - I3 para “Ral”.

Comprobamos que MI = MN


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Ejemplo 2: Si MI = 100 y OT = 130, el contador ajusta automáticamente el tiempo restante MN; en este caso 70 horas. Si se activa “R” como vemos en el segundo gráfico, los valores de MI y MN se igualan y OT es “0”.


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4.3.2 Selector de umbral

Fre

Par

Selectorde umbral

Descripción: Este bloque cuenta los cambios de 0 a 1 que se producen en su entrada “Fre” (los cambios de 1 a 0 no son relevantes). Se pueden programar tres parámetros:

- On: umbral de conexión; es cuando las señales de entrada en “Fre” llegan a este valor y la salida “Q” se activa. De 0000 a 9999.

- Off: umbral de desconexión; es cuando las señales de entrada en “Fre” bajan a este valor y la salida “Q” se desactiva. De 0000 a 9999.

- G_T: tiempo de puerta o intervalo de tiempo en el cual se miden los impulsos de “Fre”. De 0,05 seg a 99,95 seg.

En todo caso Q se activará si “Fre” > umbral de conexión “ON” y se desactivará si “Fre” es

<= umbral de desconexión “OFF”.

Cronograma

Fre

QG_T

fa = 9 fa = 8fa = 10 fa = 4

On = 9

Off = 5

fa = Frecuencia de entrada

Para comprobar el funcionamiento de la Función Especial (SF) Selector de umbral, realizamos la programación según se muestra en la figura. Establecemos los valores umbral de “5 arriba” y de, “3 abajo”, con un tiempo de puerta de 1 segundo. Debe de ocurrir lo siguiente:


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Para que la salida Q sea “1”, la entrada I1 (Fre) se debe activar-desactivar como mínimo 5 veces en un segundo; si el ritmo baja, la salida permanecerá activada, hasta que la frecuencia baje de los 3 impulsos en un segundo, que es el tiempo de puerta programado.

Según observamos en la siguiente figura, la salida “Q” está activa y sin embargo el umbral

de conexión (ON) es 5; con ello comprobamos que la frecuencia de activación-desactivación en la entrada “Fre” va bajando, pero que ha llegado a ser superior a 5 (en un segundo) porque Q = 1.

Resumiendo, las entradas que activan el selector de umbral tienen que activarse-desactivarse por lo general en un tiempo rápido o muy rápido.


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Ejercicio 6.5 Contadores. Contador avance-retroceso.

Uso de un contador como elemento de control de alumbrado

Argumento Un pulsador doble (I1 e I2), tendrá una función de encendido y apagado de 5 lámparas del siguiente modo: Si presionamos el pulsador I1 una vez, se encenderá una lámpara Q1; si lo presionamos dos veces, se activará además de Q1, otra, Q2. Si el número de veces es tres, serán tres las lámparas encendidas, Q1, Q2, y Q3 y así hasta 5. Si presionamos el pulsador I2, se irán apagando luces, es decir, si están activadas las 5 lámparas y presionamos I2, se apagará Q5; si volvemos a presionar se apagará Q4; y así sucesivamente hasta apagarlas todas. Si presionamos I2 más de 2 segundos se apagarán todas las lámparas, estuviera la que estuviera activada de las 5.

Pregunta: ¿Se podría usar el mismo pulsador (I1) para apagar las luces, de forma general? ¿Por qué?

Ejercicios de Funciones Especiales. Contadores.


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Ejercicio 6.6 Contadores. Selector de umbral.

Contador de piezas Argumento: Una cinta transportadora es manejada por un motor de dos velocidades. Una célula fotoeléctrica controlará las piezas que son alojadas en ella. Si las piezas son más de 5 cada 2 segundos, el motor de la cinta adoptará la posición de rápida; sin embargo si las piezas alojadas son inferiores a 5 piezas cada 2 segundos, la cinta adoptará la velocidad de lenta. Cuando han pasado por la célula fotoeléctrica 200 piezas el sistema se parará y deberá ser reseteado para comenzar de nuevo el proceso. Un interruptor gobernará toda la instalación.

Célula fotoeléctrica

Donde: I1 → Célula fotoeléctrica. Contador de piezas. I2 → Pulsador de reseteo. Puesta a cero. I3 → Interruptor general. Q1 → Aviso intermitente de que pasan más de 5 piezas cada 2 segundos. Q2 → Velocidad cinta rápida. Q3 → Velocidad cinta lenta. Q4 → Cómputo completado, a la espera de reset.

Donde, los bloques sin identificar son: B002 → B003 → B004 → B005 → B006 →


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4.4 Funciones especiales. Analógico.

Las funciones analógicas que aparecerán a continuación, utilizarán como constantes, entradas analógicas, salidas analógicas o marcas analógicas; asimismo, algunas funciones especiales analógicas, tratan también con valores digitales.

Entrada analógica

AIQ Salida

analógicaAQ

Q1Marca

analógicaAM

Q1

Constantes analógicas

4.4.1 Conmutador analógico de valor umbral

Conmutador analógico

de valor umbralPar

AAx

Descripción:

La función “conmutador analógico de valor umbral”, tiene las siguientes características:

- La salida digital Q, se conectará o desconectará, en función de dos valores umbral programables (ON y OFF), según un valor analógico de entrada Ax; es decir, cuando el valor de la entrada analógica Ax esté entre los valores umbral previamente programados, la salida será “1”.

- Los sensores a evaluar pueden ser de tensión ó intensidad, u otros, aunque para los ejercicios con el simulador, no es necesario variar este dato, así que lo dejamos por defecto en sensor: 0………..10 V.

- El valor umbral de conexión ”ON” puede oscilar entre ± 20000. - El valor umbral de desconexión “OFF” puede oscilar entre ± 20000. - El rango de medida también se puede variar; por defecto viene como valor mínimo: “0”;

y como valor máximo “1000”. Por defecto lo dejamos así. - El parámetro “ganancia” puede tomar un rango de valores de 00,00….10,00. - El parámetro “Offset", hace referencia al desplazamiento de punto cero. - Dígitos detrás de la coma en el texto de aviso visualizado, hace referencia a la

representación de los valores analógicos que aparecerían en un texto de aviso informativo. (función especial “texto de aviso”). Rango de valores, 0, 1, 2, 3

Realizamos la programación según se muestra en la figura. Donde la entrada (AI1) será la entrada analógica a consultar para ejecutar la salida; la activación de la salida digital (Q1) se realizará cuando el valor de (AI1) esté dentro de los valores umbral seleccionados.


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1000

SW↑SW↓

0

Ai1 ó Ai2

Q

Cronograma Procedimiento: Ponemos los valores umbral “100” para ON y “200” para OFF. Cuando el valor de la entrada analógica AI1 esté entre 100 y 200, la salida se activará. (recuerde que para “sacar” el cuadro de valores de una función, basta con hacer “clic” dos veces sobre él).

Observe que el sensor para la simulación para las entradas analógicas, es una barra deslizante, cuyos valores de deslizamiento serán los programados en el rango de medida, y según el valor de offset; en este caso, valor mínimo “0” y valor máximo “1000” y offset “0”.


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Si la ganancia la establecemos (por ejemplo en 2) el valor de la entrada analógica hacia el conmutador, se duplica.


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4.4.2 Interruptor analógico de valor umbral diferencial (Trigger analógico)

Interruptor analógico

de valor umbraldiferencial

Par

AAx

Descripción:

La función “interruptor analógico de valor umbral diferencial”, tiene las siguientes características:

- La salida digital Q, se conectará o desconectará, en función de un valor umbral y diferencial parametrizable.

- La entrada analógica Ax, es la señal a evaluar. - La salida es off según: OFF = ON + ∆ - Los sensores a evaluar pueden ser de tensión ó intensidad, u otros, aunque para los

ejercicios con el simulador, no es necesario variar este dato, así que lo dejamos por defecto en sensor: 0………..10 V.

- Delta: Valor diferencial para el cálculo del parámetro. - El parámetro “ganancia” puede tomar un rango de valores de 00,00….10,00. - El parámetro “Offset", hace referencia al desplazamiento de punto cero. - Dígitos detrás de la coma en el texto de aviso visualizado, hace referencia a la

representación de los valores analógicos que aparecerían en un texto de aviso informativo. (función especial “texto de aviso”). Rango de valores, 0, 1, 2, 3

Diagrama de tiempos: función con valor diferencial POSITIVO Delta

On

Off = On + ∆

Ax

Q

Diagrama de tiempos: función con valor diferencial NEGATIVO Delta

On

Off = On + ∆

Ax

Q

Cronogramas


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Realizamos la programación según se muestra en la figura. Donde la entrada (AI1) será la entrada analógica a consultar para ejecutar la salida; la activación de la salida digital (Q1) se realizará cuando el valor de (AI1) supere el valor “ON” seleccionado y la desactivación cuando se cumpla: OFF = ON + ∆.

Procedimiento:

Ponemos los valores “100” para ON y “350” para valor Delta. Cuando el valor de la entrada analógica AI1 esté entre 100 y 450, la salida se activará. Recuerde que OFF = ON + ∆.

Salida Q: ON, valor de AI = 118. (OFF = ON + ∆)


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Salida Q: OFF; valor de AI = 457. (OFF = ON + ∆)

4.4.3 Comparador analógico

Comparadoranalógico

Par

AAxAy

Descripción:

La función “comparador analógico”, tiene las siguientes características:

- Dos entradas analógicas serán evaluadas, Ax y Ay. - La salida digital Q, se activará o desactivará, en función de la diferencia Ax –Ay, y de los

valores umbral parametrizables. - Los sensores a evaluar pueden ser de tensión ó intensidad, u otros, aunque para los

ejercicios con el simulador, no es necesario variar este dato, así que lo dejamos por defecto en sensor: 0………..10 V.

- El valor umbral de conexión ”ON” puede oscilar entre ± 20000. - El valor umbral de desconexión “OFF” puede oscilar entre ± 20000. - El parámetro “ganancia” puede tomar un rango de valores de 00,00….10,00.


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- El parámetro “Offset", hace referencia al desplazamiento de punto cero. - Dígitos detrás de la coma en el texto de aviso visualizado, hace referencia a la

representación de los valores analógicos que aparecerían en un texto de aviso informativo. (función especial “texto de aviso”). Rango de valores, 0, 1, 2, 3.

1000

2000

Q

Ax - Ay

Q para Ax Ay > 200, On = Off = 200

1000

0

1000

0Ax

Ay

Cronograma

Realizamos la programación según se muestra en la figura. Donde las entradas (AI1) y (AI2) serán las entradas analógicas a consultar para ejecutar la salida; La diferencia entre AI1 – AI2, y según los valores umbral preseleccionados (ganancia, offset), dará como resultado la activación de la salida digital (Q1).


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Procedimiento: Ponemos los valores umbral “50” para ON y “200” para OFF. Cuando la diferencia entre Ax menos Ay esté dentro del valor umbral 50-200, la salida se activará.

4.4.4 Vigilancia del valor analógico

Vigilanciadel valoranalógicoPar

AEnAx

Descripción:

La función “Vigilancia del valor analógico”, tiene las siguientes características:

- La entrada En, es una entrada digital, y cuando ésta se activa (pasa de 0 a 1), el valor analógico (que hay ese momento en Ax), se guarda en la entrada Ax (Aen).

- La entrada analógica Ax es vigilada. - La salida digital Q se activará cuando la entrada En = 1 y el valor de Ax se encuentre

fuera del margen Aen ± Delta. - La salida digital Q se desactivará si En = 0 ó si el valor de Ax se encuentra dentro del

margen de Aen ± Delta. - El parámetro “ganancia” puede tomar un rango de valores de 00,00….10,00. - El parámetro “Offset", hace referencia al desplazamiento de punto cero. - Dígitos detrás de la coma en el texto de aviso visualizado, hace referencia a la



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Q

AenAen - ∆

Aen + ∆En

Ax

Cronograma

Procedimiento: Realizamos la programación según se muestra en la figura. Donde la entrada (I1) Digital con flanco ascendente (de 0 a 1), hará que el valor analógico se guarde en la entrada (AI1) Ax, y el rango de valores analógicos AI1 ± delta, se vigila.

Ponemos el valor umbral de diferencia en 125, lo que indica que, cada vez que se almacene un valor analógico (con I1) la salida Q se activará si el valor analógico es 125 ± el valor almacenado.

Breve descripción:

Cada vez que se activa la entrada digital I1, se almacena el valor analógico de ese momento, y la salida se activará cada vez que el valor analógico esté (en el caso del ejemplo) el valor de “125” por encima o por debajo del valor almacenado.


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En este caso, se activa la entrada digital, cuando el valor analógico tenía un valor de 580, por tanto el valor de “580” se almacena y será comparado.

Así pues, con un valor de entrada analógica de 454 la salida es ON porque 580 – 125 = 455; con 455, 456... sería OFF, hasta 706, porque 580 + 125 = 705.

La base del ejercicio está en que la entrada “I1” digital, “almacena” el valor en la memoria

cada vez que es activada.


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4.4.5 Amplificador analógico

Amplificadoranalógico

Par

AAx

AQ

Descripción:

La función “Amplificador analógico”, tiene las siguientes características: - La entrada analógica Ax será el valor, que la función, amplificará. - La salida será por tanto salida analógica, AQ, con un valor amplificado con respecto a

la entrada analógica. - El parámetro “ganancia” puede tomar un rango de valores de 00,00….10,00. - El parámetro “Offset", hace referencia al desplazamiento de punto cero. - Dígitos detrás de la coma en el texto de aviso visualizado, hace referencia a la


Procedimiento: Realizamos la programación según se muestra en la figura. Donde la entrada (AI1) será la entrada analógica a consultar para ejecutar la salida, en este caso un valor también analógico. En la figura, como la ganancia tiene valor de “1” la salida analógica (AQ1) tendrá el mismo valor que la entrada (AI1), por tanto no amplifica.


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Este hecho lo comprobamos en la lectura AQ1

Pero, si cambiamos el valor de la ganancia a “5”, el valor de la salida será 5 veces el de la entrada:


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Ejercicio 6.7 analógico.

Control de velocidad del viento para aplicación doméstica

Argumento Un anemómetro, recogerá automáticamente un toldo en caso de vientos fuertes. Asimismo, el toldo se podrá extender y recoger de forma manual mediante dos pulsadores, teniendo a su vez, dos finales de carrera para cada movimiento del toldo (extender o recoger). Las condiciones de funcionamiento serán de normalidad, hasta que el anemómetro registre una señal programada considerada peligrosa; en ese instante, la función “extender toldo” no funcionará y el toldo se recogerá automáticamente hasta que lo detenga el final de carrera pertinente. Al mismo tiempo se encenderá una lámpara de aviso. Mientras sigan existiendo vientos fuertes, el toldo no se podrá extender y la lámpara de aviso permanecerá activada.

Final de carreraextender

Final de carrerarecoger

Motor

Anemómetro

El anemómetro se conectará a una entrada analógica con valores de tensión, (sensor de 0

a 10 Voltios), de manera que la programación será; Rango de medida: Mínimo: 0 (calibrado a 0 Km/h) 0 voltios. Máximo 200 (calibrado a 200 Km/h) 10 voltios. (Ganancia 0,20). Donde:

- AI1 → entrada analógica, donde está conectado el anemómetro, cuya programación es que a 50 Km/h (valor de umbral ON 50 y OFF 50) se produce alarma.

- I1 → Final de carrera cerrar toldo. - I2 → Final de carrera abrir toldo. - I3 → Pulsador manual recoger toldo. - I4 → Pulsador manual extender toldo. - Q1 → Motor, recoger toldo. - Q2 → Motor, extender toldo. - Q3 → Luz aviso, vientos fuertes.

Ejercicios de Funciones Especiales. Analógico.


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Programación: (Recuerde que los circulitos negros, en los bloques, son funciones NOT ).

Determina los bloques sin identificar que hacen que se cumpla la programación anteriormente descrita:

B001 → B002 → B003 → B004 →

Ejercicio 6.8 analógico.

Control de la temperatura de un horno

Argumento Un horno se usará para secar productos industriales. La temperatura podrá tomar distintos valores a medida que pasa el tiempo de activación. Cuando la temperatura alcanza el valor de 50 ºC se activará una lámpara verde; cuando alcanza el valor de 60 ºC se activará una lámpara ámbar y cuando la temperatura alcanza los 70 ºC se activará de forma intermitente una lámpara roja; si a los 10 segundos de este último evento, el operario no desconecta el horno (I2) lo hará el sistema automáticamente. Para volver a activarlo, basta con presionar el pulsador (I1) y el proceso comienza de nuevo.


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El termómetro analógico se conectará a una entrada analógica con valores de tensión, (sensor de 1 a 10 Voltios), de manera que la programación será; Rango de medida: Mínimo: 0 (calibrado a 0 ºC) 1 voltio. Máximo: 200 (calibrado a 200 ºC) 10 voltios. (Ganancia 0,20) Donde:

- AI1 → Entrada analógica, donde está conectado el termómetro; su lectura será usada para avisar de los tres valores de temperatura predeterminados (50ºC, 60ºC y 70ºC).

- Q4 → Horno. - Q1 → Lámpara verde (aviso de temperatura a 50ºC). - Q2 → Lámpara ámbar (aviso de temperatura a 60ºC). - Q3 → Lámpara roja (aviso de temperatura a 70ºC). - I1 → Pulsador de conexión horno. - I2 → Pulsador de parada horno.

Determina los bloques sin identificar que hacen que se cumpla la programación

anteriormente descrita: B001 → B002 → B003 → B004 → B005 → B006 → B008 → B009 →

B010 →


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4.5 Funciones especiales. Otras funciones.

4.5.1 Relé autoenclavador (Set-Reset)

R SRS

ReléAutoenclavador

Par

Ya conocida de sus versiones anteriores, esta función especial, es muy utilizada, ya que se adapta perfectamente a todo tipo de ejercicios (analógicos, digitales, LD, FBD)


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4.5.2 Relé de Impulsos

Trg

RPar

Relé deImpulsos

R S

S

Esta función especial, es una versión mejorada de la anterior (relé de impulsos de corriente ó telerruptor); observamos que, entre sus entradas, además de la principal que hace la función de activación-desactivación (I1), encontramos dos entradas SET (I2) y RESET (I3), con la característica de que se puede programar la prioridad de éstas últimas, es decir, se puede programar le preferencia de una sobre otra (observe el cuadro).

“La entrada R tiene preferencia sobre la entrada S” “La entrada S tiene preferencia sobre la entrada R”

Para comprobar esto, realizamos la programación según se muestra en la figura. Donde la

entrada (I1) será pulsador de activación/desactivación, la entrada (I2) será pulsador de activación y la entrada (I3) será pulsador de desactivación. La remanencia se deja en OFF. Cambiamos la preferencia de R a S para ver los resultados.

También en LD (KOP)


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4.5.3 Texto de aviso

Texto de aviso

Par

EnP

Esta función especial, permite visualizar, información, procedente de funciones utilizadas en la programación (de temporizadores, contadores, etc), o información de carácter más general como, hora actual, fecha actual, hora de activación del texto de aviso, etc. Asimismo se le puede insertar un texto. Toda la información que insertemos en la función aparecerá cuando esta sea activada. Si el número de textos de aviso es superior a 1, se le puede dar prioridad de “salida” en aparecer, según se estime la importancia de la acción. Ejemplo 1: el texto de aviso, muestra el tiempo de un temporizador. Seleccionamos el temporizador a la izquierda del cuadro, -que pertenece a la programación-, seleccionamos, “valor actual” y pulsamos insertar; luego, comprobamos como en el espacio (verde) del cuadro de texto aparecen las características del temporizador elegido.


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Comprobamos el resultado en modo simulación; y vemos que, cuando la entrada I1 es activada, en el cuadro de texto aparece expresado “el movimiento” del tiempo del temporizador.

Ejemplo 2: ahora, incluiremos un texto en otro cuadro de texto, de la misma programación anterior, para que, cuando se active la salida Q1, nos avise:


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Comprobamos el resultado en modo simulación; Una vez activada I1, aparecerá el cuadro de texto “1” (B001) marcando en tiempo del temporizador:

Pero, cuando concluye el tiempo, aparece el cuadro de texto “2” y aparece el texto que hemos escrito “MOTOR ACTIVADO”. Observe que el cuadro de texto “2” (B003) es activado por la salida Q1.


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4.5.4 Registro de desplazamiento

Trg

Par

Registro de desplazamiento

Dir

In

Descripción de la función

Cada vez que la entrada “Trg” cambia de 0 a 1, se lee el valor que hay en la entrada “In” y dependiendo de la dirección de desplazamiento, este valor se posiciona en el “bit de registro de desplazamiento” S1 o S8. Podemos utilizar el estado de los bits S1 a S8, por ejemplo, con una salida “Q”.

Bit de registrode

desplazamiento(de S1 a S8)

SQ

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8

- Cuando la entrada “Trg” es activada, se consulta el estado de la entrada “In”, pudiendo ocurrir dos cosas:

o Que la entrada “In” sea “1” (activada). o Que la entrada “In” sea “0” (desactivada). o Si “Trg” es activada e “In” tiene valor “1”, se desplazará un bit de valor “1”. o Si “Trg” es activada e “In” tiene valor “0”, se desplazará un bit de valor “0”. o En la entrada “Dir” se indica la dirección del desplazamiento de bit; Dir= 0

desplazamiento ascendente (S1 → S8); Dir = 1 desplazamiento descendente (S8 → S1).

Obsérve el siguiente cronograma:

- La primera vez que se activa “Trg”, la entrada “In” es “1”, por tanto, el valor anterior de S1 -que es cero-, se desplaza a S2, y el nuevo valor de S1 es “1” porque en ese instante “In” era “1”.

- La segunda vez que se activa “Trg”, la entrada “In” es “0”, por tanto, el valor anterior de S1 –que era uno- se desplaza a S2, y el nuevo valor de S1 es “0” porque en ese instante “In” era “0”.


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En el cronograma, también se observa el valor de S4, ya que ese bit activa la salida Q en dos ocasiones.

- La cuarta vez que se activa “Trg” le llega el primer bit con valor “1” a S4, por tanto la salida Q se activa.

- La sexta vez que se activa “Trg”, la entrada “In” tiene valor de “1”, pero la dirección a cambiado a descendente, ya que la entrada “Dir” esta activada. En esta ocasión observamos que el bit situado en “1” S5 retorna a S4, y por tanto la salida Q se activa de nuevo.

Recuerde sobre el desplazamiento de bit:

- Si el desplazamiento es ascendente, S1 toma el valor de In; el valor anterior a S1 se desplaza a S2; el valor anterior de S2 se desplaza a S3;……. - Si el desplazamiento es descendente, S8 toma el valor de In; el valor anterior a S8 se desplaza a S7; el valor anterior de S7 se desplaza a S6;……. Ejemplo 1

Realizamos la programación según se muestra en la figura. Donde la entrada (I1) será la entrada a consultar para ejecutar la salida; La entrada (I2) será la que ejecute el desplazamiento de bit (0 a 1 no es relevante) y la entrada (I3) cambia el sentido del desplazamiento del bit. Compruebe que, para que la salida Q1 se active la entrada “In” tiene que ser “1” por lo menos una vez, mientras se activa “Trg”.


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Ejemplo 2

Para comprobar el desplazamiento total de bits, se propone un ejercicio que utiliza cada registro de desplazamiento (de S1 a S8) con 8 salidas, reconociendo el recorrido de/del los bit/bits.

Se utiliza entre otros, una entrada I1 como interruptor de activación, un generador de impulsos asíncrono, para producir, un “reseteo” mediante Q8; 8 salidas “Q”, etc.

El efecto será el desplazamiento de bit a través de S1 a S8 y por tanto lo podremos comprobar en las salidas Q1 a Q8.


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Ejercicio 6.9 Otras funciones.

Control de un sistema de suministro de agua. Regulación por detectores de nivel Argumento

En una estación de bombeo de una red municipal de aguas, la presión de distribución es óptima cuando la altura del agua, es de 15 metros. Para mantener una altura media de 15 metros, los motores de las bombas se conectan y desconectan en función de los detectores del nivel de agua en la torre. Los grifos 1, 2 y 3 simulan el consumo de agua. El objetivo del ejercicio es mantener una altura constante de 15 m en la torre de estación de bombeo, teniendo en cuenta que al cambiar la demanda (grifos 1, 2 y 3) cambia la altura de la torre. Programación:

Nota: para el correcto funcionamiento, los tres sensores I1, I2, e I3 deberán comenzar activados, ya que se entiende que el depósito está lleno y los sensores de máximo y mínimo están activados. Si el nivel de la torre baja de 15 m (I2 se desconecta), se activará la bomba número 1 (Q1), y si a los cinco minutos de estar en marcha el nivel no ha subido, se activará la bomba 2 (Q2). Si pasados otros 5 minutos el nivel sigue sin alcanzarse, se conectará la bomba número 3 (Q3), hasta llegar al nivel de los 15 m (I2 se conecta). Una vez alcanzado el nivel, las bombas se irán desconectando progresivamente, en primer lugar la bomba número 1 (Q1), porque lleva más tiempo funcionando, a los tres minutos la bomba número 2 (Q2), y a los tres minutos del evento anterior, por último la 3 (Q3). En caso de estar sólo dos bombas activas cuando se alcanza el nivel máximo (I2), se desconectarán en orden de primera inmediatamente y a continuación (3 min) la segunda bomba. Si el nivel de la torre está por debajo del mínimo (I3 se desconecta), se activará una señal de alarma. Donde: I1→ Interruptor general. I2 → Detector “máximo”. I3 → Detector “mínimo”. Q1 → Bomba número 1. Q2 → Bomba número 2. Q3 → Bomba número 3. Q4 → Alarma de nivel mínimo. (Como en ejercicios anteriores, se sustituyen los valores de tiempo expresados en minutos, por valores en segundos para comprobar de inmediato el efecto de la programación).

Ejercicios de Funciones Especiales. Otras funciones.


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En el siguiente gráfico se aprecian los detectores de máximo y mínimo, y las tres bombas conectadas al controlador programable.

Bomba 1

Bomba 2

Bomba 3

L1 N I1 I2 I3 I4 I5 I6

Q1 Q2 Q4Q3

LOGO!

ESC OK

AC 115/120V230/240V Input 6 x AC

X 23 4Output 4xRelay/8A

Detector máximo

Consumo de agua

1

2

3

Detector mínimo

Aviso nivel mínimo.

15 m

05:00s+


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Determina los bloques que aparecen sin identificar, para que se cumpla la programación anteriormente descrita: B001 → B002 → B003 → B004→ B005 → B006 → B007 → B008 → B009 → B010 → B011 →

Ejercicio 6.10 Otras funciones.

Registro de desplazamiento.

Se trata de comprobar el funcionamiento de la Función Especial (SF) Registro de desplazamiento.

Realiza la siguiente programación y responde a la pregunta:

¿Qué le sucede a las salidas Q1 a Q8 cuando la entrada digital I1 es activada?

Es importante aplicar el tiempo de las funciones “generador de impulsos asíncronos” B004: 01:20 seg / 01:20 seg y B002: 00:05 seg / 00:05 seg


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Ejercicio 6.11 Montacargas.

Programación para la puesta en marcha de un montacargas para tres plantas

Argumento Un motor moverá un montacargas de arriba a abajo por el interior de una vivienda a lo largo de tres plantas, con las siguientes condiciones:

• El montacargas podrá ser llamado desde las tres plantas, y podrá ser ordenado desde las mismas, hacia las otras dos, es decir, en cada planta, además del pulsador de llamada, existirán dos pulsadores para realizar la orden de llevar el montacargas a cualquiera de las otras dos plantas.

• Una vez se realiza una orden, el resto de funciones no están operativas, hasta que se cumple dicha orden.

• En cada planta existe un final de carrera, para la detención del montacargas en su caso. • En cada planta existirá una botonera, con los siguientes botones: pulsador de llamada,

pulsador de orden a planta X, pulsador de orden a planta Y, pulsador de alarma, pulsador de paro total (Stop); asimismo existirán los siguientes indicadores; Motor subiendo (intermitente), motor bajando (Intermitente), y montacargas “llamado”.


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Donde:

Descripción: En la primera parte de la programación se aprecian los pulsadores que realizan las órdenes para llevar el montacargas a las otras plantas:

- Pulsador de planta 1 a planta 2: I4. - Pulsador de planta 1 a planta 3: I5. - Pulsador de planta 2 a planta 1: I6. - Pulsador de planta 2 a planta 3: I7. - Pulsador de planta 3 a planta 1: I8. - Pulsador de planta 3 a planta 2: I9.

Observe que, cada vez que es presionado uno de los

pulsadores anteriormente descritos, se activa una marca (memoria de esa orden) y ésta, impide que se puedan producir otras llamadas, hasta que la orden –de la memoria ejecutada- se cumpla.

También aparecen los finales de carrera, (I1, I2, e I3), que funcionarán, según sea la orden de

llamada, es decir, si el montacargas está en la planta 3 y es llamado desde la planta 1, el final de carrera situado en la planta 2, no debe influir, y sí el situado en la planta 1, que será quien detenga al motor. El interruptor general (que detiene los programas y las llamadas) es controlado desde las tres plantas con el botón STOP.


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En esta parte, aparece la programación de los pulsadores de llamada de cada planta, se observa que, los programas (M1…..M6) son vinculantes en las tres posibles órdenes, evitando que se puedan producir dos llamadas a la vez. El resultado de cada llamada, será la activación en cada planta de un luminoso, indicando que ha sido llamado, pero éstas órdenes sólo se podrán realizar si no hay ningún programa ejecutándose (ninguna memoria). Asimismo sólo se podrá realizar una llamada, es decir, si se llama desde la planta “3”, aunque presionemos los pulsadores desde las dos plantas restantes, no ocurrirá nada hasta que, termine la programación ordenada. Si se activa Stop, no funcionarán las llamadas tampoco.


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En la última parte de la programación, observamos, las condiciones que se deben cumplir para que el motor suba o baje el montacargas, asimismo se aprecia en varias partes de la programación, cómo cuando funciona un sentido de giro, el otro no tiene posibilidad de activarse. Se aprecian los avisos intermitentes de “motor sube-motor baja”; y el pulsador de alarma.

Sirva el siguiente gráfico de orientación para el simulador:

FC plan

ta 1

FC plan

ta 2

FC Planta 3

Pul de

Pl 1 a

Pl 2

Pul de P

l 1 a

Pl 3

Pul de

Pl 2 a Pl 1

Pul de

Pl 2 a

Pl 3

Pul de

Pl 3 a Pl 1

Pul de

Pl 3 a

Pl 2

Pul ala

rma

Stop Pul lla

mada Pl 1

Pul lla

mada P

l 2

Pul lla

mada Pl 3

Memori

a de Pl 1

a Pl 2

Memoria de

Pl 1 P

l 3

Memoria d

e Pl 2

a Pl 1

Memori

a de P

l 2 a

Pl 3

Memoria de P

L 3 a

Pl 1

Memoria

de Pl 3

a Pl 2

Motor s

ube

Motor b

aja

Aviso m

otor s

ube

Aviso

moto

r baja

Alarma

Luz ll

amada

de Pl 1

Luz ll

amad

a de P

l 2

Luz l

lamada d

e Pl 3


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Cuestiones: 1. - Principalmente, ¿Qué 5 bloques, hacen que, cuando está la memoria (M1) activada; “pulsador de planta 1 a planta 2”, no puedan generarse otras memorias, hasta que no termine la programación ordenada? 2.- Principalmente, ¿Qué 3 bloques, hacen que los pulsadores de llamada (I12, I13, e I14), sólo puedan realizar una orden (uno de ellos) y no poder realizar otra, hasta que la primera concluyó? 3.- Principalmente, ¿Qué 9 bloques, hacen que, al activar STOP, no funcione ninguna programación? Ni programas, ni memorias. 4.- Principalmente, ¿Qué bloques 6 hacen qué, cuando el motor funciona en un sentido, no pueda hacerlo en el contrario y viceversa? A continuación se muestra la programación en lenguaje LD:


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