Trabajo Diseno de Sistemas de Control Logico Con Automatas Programables

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL ÁREA ACADÉMICA DE INGENIERÍA TEXTIL CONTROLES ELECTRICOS Y AUTOMATIZACION PERIODO ACADEMICO 2014-I PROFESOR: Ing. Cosco Grimaney REALIZADO POR: Chauca Oscar, Gamarra Omar, Carrion Rodolfo. FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 23/05/2014

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA QUMICA Y TEXTILREA ACADMICA DE INGENIERA TEXTIL

CONTROLES ELECTRICOS Y AUTOMATIZACIONPERIODO ACADEMICO 2014-I

PROFESOR: Ing. Cosco Grimaney

REALIZADO POR: Chauca Oscar, Gamarra Omar, Carrion Rodolfo. FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 23/05/2014

LIMA- PERDISENO DE SISTEMAS DE CONTROL LOGICO CON AUTOMATA PROGRAMABLE

Los requisitos para programar son:a) Hardawareb) SoftwareEn esta parte se pueden usar varios programas de PLC sin embargo segn este libro usan el STEP 7, otra de las cosas importantes que uno debe saber es diferenciar una lgica cableada de una lgica programada y para eso se necesita saber el lenguaje KOP.

Logica cableada: Simplemente son las representaciones elctricas que hemos visto hasta hoy y en el curso de Circuitos elctricos, ejemplo:

Logica Programada: Es lamisma representacin cableada solo que puesta de forma horizontal y con otros smbolos , que pertenecen al lenguaje KOP ya que se usan mas para programacin en PLC.

EQUIVALENCIAS

I0.0ENTRADA 0

I0.1ENTRADA 1

Q0.0SALIDA 0

Q0.1SALIDA 1

EJEMPLOS DE PROGRAMACION:1. El programa mostrado en la figura muestra 2 escalones. La explicacin es la siguiente:Si se activa I0.0 e I0.1 no se activa entonces se activa Q0.0 , luego esta permanecer siempre activa ya que existe un enclavamiento.

2. Automatizar el siguiente circuito en AWL , KOP Y FUP.

3. Automatizar el siguiente cirucito en AWL,KOP Y FU. Se desea que se active la salida cuando se activen los 2 pulsadores, en un contacto queremos que de seal cuando se cierre el contacto , en el otro casos queremos que de seal cuando se abra el contacto.

OBS: Todo parte de la lgica que pueda tener el programador.MTODOS DE DISEO DE SISTEMAS COMPLEJOS DE CONTROL LGICO SECUENCIAL

Cuando se trata de que el algoritmo correspondiente es complejo, los metodos de diseo del programa de un sistema de control lgico secuencial descritos anteriormente don complicados de utilizar. Esto porque no resulta practico utilizarlo cuando el sistema de control debe realizar una secuencia compleja de operaciones, ya que el autmata programable debe calcular en cada ciclo todas las condiciones independientemente del estado interno que est activado en cada instante.

Por ello se ha desarrollado otros mtodos basados en los modelos del proceso de diseo de sistemas complejos realizados por diversos autores. Uno de los modelos que destaca es el propuesto por la asociacin de ingenieros alemanes a travs de la norma VDI 2221, el cual se ve a continuacin:

Descripcin grfica del modelo de diseo VDI 2221

Este modelo establece un procedimientos sistemtico que parte del anlisis del problema global, pasa por su descomposicin en sub problemas, la bsqueda de soluciones parciales y finalmente su combinacin para obtener una solucin global. Aqu, cada componente de un sistema complejo constituye un mdulo que se disea por separado. La ventaja que se presenta aqu es que los mdulos pueden ser reutilizados para disear diferentes sistemas, reduciendo el coste del diseo.

Veamos los metodos propuestos que utilizan el modelo descrito hace un momento:

Mtodo de diseo basado en la participacin del algoritmo en fases

Se muestra a continuacin el mtodo que mejora los metodos anteriores, el cual es un algoritmo del mtodo de diseo basado en la participacin del algoritmo en fases:

Programa principal Algoritmo de cada fase

En este mtodo se sustituye a lo que se le llama "estado" por el termino "fase", ya que este puede contener uno o mas estados. Adicionalmente, el clculo de las capacidades de transicin o receptividades asignadas a cada frase se incluye en un sub programa independiente que se llama desde el programa principal.

Para establecer las condiciones iniciales, se utiliza el bloque de organizacin OB100, que los autmatas programables de la familia S7-300 y S7-400 ejecutan al arrancar. Es a partir de ese momento se ejecuta ciclicamente el bloque OB1 de organizacin principal, en que se programa, de forma sucesiva, la consulta de las diferentes fases. Cuando este sistema se encuentre en una determinada fase, salta al sub programa correspondiente a la misma vez que se calculan las capacidades de transicin asociadas con ella. Si todas las capacidades de transicin tiene el valor lgico cero, el autmata programable continua en la misma fase, y cuando una de ellas tome el valor lgico "1", pasara a la fase que le corresponda de acuerdo con el algoritmo que define su comportamiento.

El mtodo est formado por las siguientes etapas:

Determinacin de las fases en las que hay que dividir el sistema de control y asignacin de una marca a cada fase.

Diseo de un programa en el que se consultan todas las marcas y se ejecuta el sub proceso correspondiente a la marca que este activada.

Determinacin de las condiciones en cada fase en las que se puede producir el cambio de fase.

Ejemplo: Control de movimiento de un carro

Un carro C ha de moverse sobre unos carriles entre dos puntos A y B que vienen indicados por sendos microrruptores M1 y M2 y puede ser controlado mediante dos pulsadores P1 y P2. En el instante inicial el carro esta parado en el punto A y permanece en dicha posicion hasta que se actue sobre el pulsador P1, instante en el que debe activarse la salida Z1 que actua sobre el motor del carro y hace que se mueva hacia el punto B. El carro continua su movimiento hacia B aunque se actue sobre cualquiera de los dos pulsadores P1 y P2. Cuando el carro alcanza el punto B, actua sobre el microrruptor M2 lo cual hace que se active la variable Z2 y que se desactive la variable Z1 para iniciar el movimiento de retorno al punto A. Si durante dicho movimiento se actua sobre el pulsador P2, el carro debe invertir el sentido, es decir, volver a desplazarse hacia el punto B para lo cual se vuelve a activar Z1 y se desactiva Z2. Si por el contrario no se acciona el pulsador P2, el carro continua su movimiento hacia el punto A y se para al accionar el microrruptor M1. En la figura siguiente se representa el sistema y el esquema de bloques del controlador logico.

Sistema de control del movimiento de un carro

Solucion: En la figura se representa el algoritmo de division de fases obenido a partir de las especificaciones de funcionamiento.

Fase 1Espera de la pulsacion de P1. En esta fase las demas variables no se tienen en cuenta. A1 pulsar P1 el sistema pasa a la fase 2.

Fase 2Espera de la activacion de M2. En esta fase el carro se desplaza hacia la derecha hasta llegar a la posicion B en la que se acciona el microrruptor M2. En ese instante el sistema pasa a la fase 3.

Fase 3Espera de la activacion de M1 o de la pulsacion de P2. En esta fase el carro se desplaza hacia la izquierda hasta llegar a la posicion A en el caso de que no se accione previamente el pulsador P2. En esta fase el sistema evoluciona a la fase 2 si se activa el pulsador P2 y a la fase 1 si se activa el microrruptor M1.

Para evitar que una actuacion prolongada sobre P1 o P2 se interprete como una nueva pulsacion, el programa de control detecta los flancos en ambas variables.

A partir del siguiente algoritmo:

Se obtiene el programa en la siguiente tabla:

En el cual se puede observar:

Se utiliza el octeto de marca interno MB0 para memorizar cual es la fase activa en cada instante.

En el bloque OB100, en el que se establecen las condiciones iniciales, se pone a uno el octeto MB0 para colocar al sistema en la fase 1.

En el bloque OB1, que constituye el programa principal, se ejecutan las llamadas a las funciones FC que se encargan de ejecutar el algoritmo correspondiente a cada fase.

Las funciones FC1 a FC3 se ocupan de la realizacion de las acciones necesarias en cada fase y, si se procede, ponen a 2 o a 3 em octeto MB0 para provocar el cambio de fase.

Las marcas auxiliares M9.1 y M9.2 se utilizan para la deteccion de flancos de las variables P1 y P2 respectivamente.

Mtodo de diseo basado en el diagrama funcional de secuencias

a) ConceptoEsto metodo nos facilita el diseno de los sistemas secuenciales de control logico a partir de las especificaciones sin tener que obtener un diagrama de estado. Con este sistema se puede disenar sistemas secuenciales de control logico complejos que generalmente se caracterizan por tener que actuar sobre varios procesos secuenciales distintos interdependientes.

Por ejemplo, la empresa Siemens, desarrollo el lenguaje S7-GRAPH. Veamos un poco mas del lenguaje S7-GRAPH.

b) Conceptos bsicos del lenguaje S7-GRAPHEste lenguaje esta basado en el SFC (Sequential Function Chart) y los conceptos que utiliza son:

Las ETAPAS asociadas con acciones Las TRANSICIONES asociadas con las capacidades de transicion o receptividades La EVOLUCION

El S7-GRAPH denomina "cadena secuencial" al conjunto de etapas y transiciones adecuadamente enlazadas mediante determinadas reglas de evolucion.

Se describe a continuacion los 3 conceptos descritos anteriormente:

EtapasUna etapa es la situacion en la cual el comportamiento de todo o una parte del sistema de control logico secuencial permanece invariable. Las etapas estan asociadas con acciones que son la activacion o desactivacion de determinadas variables logicas. Estas acciones pueden estar condicionadas por otras variables logicas o temporales como tambien pueden depender de la situacion de otras etapas.

TransicionesEstas indican la posibilidad de evolucion entre las etapas. Estan asociadas a ecpresiones logicas que constituyen la capacidad de transicion o receptividad. Las transiciones se reprensentan mediante segmentos a los que se asocia la capacidad de transicion correspondiente, que constituye la condicion de disparo de la transicion. Cada transicion es asignada con una letra, en este caso es la letra "T", seguida de un numero decimal que la identifica, y tiene asociado un nombre que indica su funcionalidad.

EvolucinLa evolucion es una secuencia de situaciones y esta ligada a un conjunto de reglas que establecen las condiciones en las que producen las transiciones entre etapas.

Reglas de evolucin del lenguaje S7-GRAPHEsta evolucion se puede realizar mediante ramas alternativas, saltos, fines de cadenas y ramas simultneas, que se describen a continuacion.

Ramas alternativasEn el diagrama S7-GRAPH se produce una rama alternativa cuando a partir de una etapa se puede activar solamente otra etapa entre varias en funcion de la condicin de disparo que se verifique. Ligadas a las ramas alternativas estan las ramas confluyentes, que se producen cuando una etapa se puede activar de varias etapas.

Si dos o ms transiciones que dan lugar a ramas alternativas a partir de una unica etapa se pueden disparar simultaneamente, existe un conflicto, y es labor del programador asegurarse de que nunca se hace efectivo. Por defecto, esta establecido una prioridad de izquierda a derecha en la evaluacion de las transiciones que estan en conflicto.

SaltosEs la transicion de una etapa a otra cualquiera, dentro de una misma cadena secuencial o a una etapa de otra cadena del mismo bloque de funcion FB. Su representacion es mediante flechas y no se tiene que indicar de forma explicita mediante una linea que enlace el origen y el punto final del salto.

Fin de cadenaAl colocar este elemento ya se en una secuencia lineal o en una rama alternativa, se da por terminada la misma; lo cual hace que se termine el proceso ciclico. Los fines de cadenas estan relacionados con la forma en que se integra un bloque de funcion realizdo en S7-GRAPH dentro del programa de control ejecutado por el automata programable.

Los fines de cadenas son siempre ubicados despues de una transicion y se representan graficamente como se indicara a continuacion.

Representacin funcional Representacin S7-GRAPH

Ramas simultneasPara arrancar dos o ms ramas o secuencias de acciones, el S7-GRAPH permite que a partir de una etapa se puedan activar varias simultaneamente cuando se hace igual a "1" una determinada receptividad. A esta forma de evolucion se denomina distribucion Y y se representa graficamente a continuacion.

Representacin funcional Representacin normalizada

Hay otros casos en la cual dos o mas secuencias simultaneas deben finalizar al mismo tiempo para iniciar una secuancia unica. Esta forma de evolucion se denomina union Y y se representa graficamente a continuacion.

Representacin funcional Representacin normalizada

En ciertas ocasiones, a finalizar dos ramas simultneas hay que iniciar otras dos diferentes tambin simultneas. Esta forma de evolucion se denomina union y distribucion Y, y se representa graficamente a continuacion.

Representacin funcional Representacin normalizada

Operaciones permanentesLas operaciones permanentes son aquellas operaciones cuya ejecucion es independiente de la evolucion de la cadena secuencial. Estas operaciones se especifican en los lenguajes graficos KOP o FUP. Las operaciones permanentes pueden estar situadas antes o despues de la cadena secuencial y se ejecutan una vez por ciclo. Un ejemplo de una operacion permanente es la activacion de una variable de salida en funcion del contenido de un contador.

c) Conceptos avanzados de S7-GRAPHEstos conceptos son:

Denominacion de las etapasEL S7-GRAPH permite anadir al nombre de una etapa la letra X, T U lo que da lugar a las denominaciones (esta es una variable binaria que indica si la etapa especificada esta o no activa), y (estas dos ultimas variables indican el tiempo transcurrido desde el instante en que la etapa se activa, y se diferencian entre ellas en que el contaje del tiempo se detiene o no, respectivamente, cuando se produce un error de supervision).

Tambien el S7-GRAPH permite anadir al nombre de una transicion las letras TT lo que da lugar a la denominacion , esto es una variable binaria que indica si es cierta o no la condicion asociada a la transicion especificada.

Acciones asociadas a etapasEstas acciones son:

Acciones estndarSe ejecutan mientras la etapa esta activada cada vez que se procesa la cadena secuencial, y pueden ser de diferentes tipos, tal como se muestra en el cuadro siguiente.

Acciones condicionadasSon aquellas que dependen de un conjunto de variables combinadas mediante una ecuacion logica, que es una caracteristica de las RdP denominada sensibilidad, que hace referencia a su capacidad para que el valor de una variable de salida pueda cambiar sin que evolucione el estado de la RdP.

Supervision de la evolucion entre etapasEl nombre de supervision recae en una ecuacion logica que combian un conjunto de variables binarias de las cuales depende el paso de una etapa a otra. Si en una etapa se programa una supervision, el editor S7-GRAPH coloca la letra V a la izquierda de la etapa. Para que se desactive una etapa activa que contiene una condicion de supervision es necesario que esta sea igual a "0" y que ademas sea igual a "1" la capacidad de transicion o receptividad de la propia etapa. La supervision esta ligada a algun tipo de fallo en el sistema controlado por el automata programable y por ellos cuando se produce se dice que aparece un fallo o error en la supervision.

Es importante saber que los errores de supervision solo repercuten sobre las cadenas secuenciales afectadas, por lo que las restantes cadenas secuenciales siguen procesandose. La cadena afectada solo se sigue procesando despues de acusar el error. Cuando una etapa se desactiva, se elimina automaticamente el error de supervision, lo que implica que no se pueda presentar un fallo de supervision en una etapa inactiva.

Eventos y acciones asociadasEs una variable logica que se activa cuando se activa o se desactiva una etapa, una supervision o una cundicion de enclavamiento. A continuacion de muestran los diferentes eventos.

Acciones para activar y desactivar otras etapasLas acciones que activan o desactivan una o mas etapas a partir de otra determinada reciben la denominacion de ON y OFF respectivamente. Estas operaciones dependen siempre de un evento de etapa, osea, de un evento que determina el punto de activacion y/o desactivacion, y por lo tanto forman parte de las acciones desencadenadas por eventos.

El operando de la accion de activacion de una etapa (ON) es el nombre (SI) de la misma.

El operando de la accion de desactivacion (OFF) puede ser: "Si", si la operacion afecta solo a la etapa "Si".` "S_ALL", si la operacion afecta a todas las etapas excepto a aquella a la que pertenece la accion.

La estructura de las principales operaciones de este tipo de muestra a continuacion.

Transiciones condicionadas por etapas o por otras transicionesEsto nos sirve para poder hacer depender la evolucion de una cadena de la activacion de las etapas de otra, o tambien para poder condicionar la evolucion de una de las cadenas a la activacion de las etapas de otra, esto cuando la descripcion esta formada por varias cadenas secuenciales que se ejecutan simultaneamente. Por eso, nos permite utilizar el nombre de una etapa (, y ) para condicionar la evolucion de una cadena secuencial. En resumen, se pueden hacer referencias a una etapa como parte de una condicion de disparo de una transicion.

Tambien nos permite utilizar el nombre de una transicion () para condicionar la evolucion de una cadena secuencial. La condicion se puede utilizar, por ejemplo, para evitar conflictos de disparo entre dos o mas transiciones sin repetir una condicion y negarla.

Es importante mencionar que el estado de un sistema de control logico secuencial en un cierto instante es el conjunto de etapas activas.

Posibilidades de sincronizacin entre cadenas secuenciales

Temporizadores, contadores y operaciones aritmeticas en accionesSe logra permitir la utilizacion de los temporizadores. Al activar cualquier etapa se activa, sin necesidad de indicarlo expresamente, un temporizador asociado con ella, que se detiene cuando la etapa se desactiva. Es por besto que durante el tiempo en el que la etapa esta activa, se puede utilizar dicho temporizador como condicion de disparo de cualquier transicion. Caso contrario, para que un temporizador activado en una etapa influya en alguna transicion una vez que la etapa se ha desactivado, es necesario iniciar la temporizacin, o sea arrancar el temporizador, de forma explicita, mediante una de las opciones indicadas en la siguiente tabla que se mostrara a continuacin. Tambien en esta tabla se muestra las distintas opciones de activacin y desactivacin de temporizadores disponibles en S7- GRAPH.

Tambien se pueden programar contadores. En la siguiente tabal que se mostrara, se observara las distintas posibilidades de actuacion sobre el contenido de un contador que son asignarle un valor (set), incrementarlo en una unidad (Up), decrementarlo en una unidad (Down) o ponerlo a cero (Reset). Estos contadores se pueden combinar con un enclavamiento (Interlock) anadiendo la letra C a la operacion.

A continuacin se mostrara dos figuras. En la primera figura se observa la utilizacion del contador Z0 que se incrementa en la etapa S8 y se consulta en la transicion T10. En dicha figura se muestra tambien la utilizacion, en la transicion T11, del temporizador Step9.T asociado implicitamente a la etapa S9. Cuando se produzca el disparo de la transicion T11 (que depende de Step9.T) se desactiva la etapa S9 y se detiene Step9.T.

En la segunda figura se muestra la activacion explicita del temporizador T5 en la etapa S1 para utilizarlo en la transicion T3 una vez que S1 se ha desactivado.

Temporizacin implcita

Temporizacin explcita

Por ltimo, tambin se puede programar operaciones aritmeticas sencillas. Para ello se dispone de las asignaciones A: =B, A:=func(B) y A:=B C tal como se indica en la siguiente tabla que se mostrara a continuacion.

Temporizadores, contadores y operaciones aritmticas en accionesAdems de las acciones estndar con temporizacin y la posibilidad de disparar una transicin en funcin del tiempo que ha transcurrido desde que se activ una etapa con , S7-GRAPF permite la utilizacin de temporizadores.En la tabla se muestran las distintas opciones de activacin y desactivacin de temporizadores disponibles en S7-GRAPH.EventoOperacinOperacinAsignacin

S1, S0, V1, V0, L1, L0TL[C]T# TIEMPOImpulso prolongado (SV)MemorizadoRedisparableC solo es relevante en el arranque.Una vez arrancado, la temporizacin continua independientemente de C y de si la etapa esta activa.

S1, S0, V1, V0, L1, L0TD[C]T# TIEMPORetardo a la conexin (SE) MemorizadoRedisparableC solo es relevante en el arranque.Una vez arrancado, la temporizacin continua independientemente de C y de si la etapa est activa.

S1, S0, V1, V0, L1, L0TR[C]T#

Desactivacin del temporizador.

Operaciones de temporizacinEn la siguiente tabla se muestran las distintas posibilidades de actuacin sobre el contenido de un contador que son asignarle un valor (Set), incrementarlo en una unidad (Up), decrementarlo en una unidad (Down) o ponerlo a cero (reset). Los contadores se pueden combinar con un enclavamiento (Interloock) aadiendo la letra C a la operacin.EventoOperacin OperandoAsignacin

S1, S0, V1, V0, L1, L0CS, CU, CD, CR [C]Z#CS: SetCU: UpCD: DownCR: Reset

Operaciones de contaje

En el esquema se muestra la utilizacin del contador Z0 que se incrementa en la etapa S8 y se consulta en la transicin T10. Tambin se muestra la utilizacin en la transicin T11 del temporizador Step9.T asociado implcitamente a la etapa S9. Cuando se produzca el disparo en la transicin T11, se desactiva la etapa S9 y se detiene Step9.T

En esta otra figura se muestra la activacin explcita del temporizador T5 en la etapa S1 para utilizarlo en la transicin T3 una vez que S1 se ha desactivado.Integracin de cadenas secuenciales programadas en S7-GRAPHJuego de parmetros de los bloques funcionales (FBs) de S7-GRAPHPara que un autmata programable de las familias S7-300 o S7-400 pueda ejecutar un bloque funcional (FB) programado con S7-GRAPH, es preciso llamarlo desde otro que se ejecute cclicamente, como por ejemplo el OB1. Para ello, en la llamada se le deben indicar un conjunto (juego) de parmetros. S7-GRAPH permite elegir entre tres juegos de parmetro: mnimo, estndar y mximo.

Modos de operacin del sistema de control secuencialPara facilitar la puesta en marcha y verificacin de sistemas de control lgico secuencial, S7-GRAPH permite seleccionar la forma denominada modo de operacin .Automtico.Es el modo de operacin estndar de las cadenas secuenciales. Se utiliza durante el funcionamiento normal del autmata programable.ManualSe utiliza para comprobar la cadena secuencial o dar rdenes de operacin manuales. El operador selecciona la etapa que se debe activar o desactivar. En este modo de operacin no se pasa de una etapa a otra aunque se cumpla la condicin de transicin.PulsacinSe utiliza en la fase de puesta en marcha de una instalacin. El operador de orden de paso de una etapa a otra. En este modo se avanza si se cumple la transicin y adems se aplica a un flanco positivo.Ejemplo de diseo de sistemas de control lgico mediante el lenguaje S7-GRAPHSistema de control lgico secuencial concurrente de dos carrosUn sistema est formado por dos carros que se encuentran en reposo en los puntos A y C e inician su marcha simultneamente hacia la derecha al accionar el pulsador M. Independientemente de cul de los dos carros alcanza primero el otro extremo, ninguno de ellos debe iniciar el movimiento hacia la izquierda hasta que los dos se encuentran simultneamente en los puntos B y D respectivamente.

SolucinInicialmente se deben activar las etapas 1 y 2 simultneamente. En S7-GRAPH es necesario utilizar una etapa inicial nica seguida de una transicin cuya condicin de disparo sea igual a 1 y activar a partir de ella las etapas simultneas.Al accionar el pulsador M se desactivan ambas etapas y se inician dos nuevas ramas simultneas mediante la activacin de las etapas 3 y 4. Se inician as los correspondientes movimientos hacia la derecha de ambos carros.Debido a la evolucin simultnea de ambas ramas, la activacin del final de carrera B hace que se desactive la etapa 3 y se active la etapa 5, y la activacin del final de carrera D hace que se desactive la etapa 4 y se active la etapa 6. La transicin situada a continuacin de las etapas 5 y 6 produce una sincronizacin, es decir, hace que el primer carro que llegue al extremo derecho se quede esperando a que lo haga el otro. Las etapas 7 y 8 no se activan hasta el instante en que las etapas 5 y 6 estn activas simultneamente. En el instante en que se activan las etapas 7 y 8 se desactivan las etapas 5 y 6.

Ejemplo de sistemas de automatizacin diseados con S7-GRAPHLa metodologa empleada consiste en presentar, en primer lugar, la Red de Petri que describe el funcionamiento del sistema particular y obtener a partir de ella el diagrama equivalente en el lenguaje S7-GRAPH.La conversin de una RdP en un programa de S7-GRAPH no es directa y es necesario establecer un conjunto de consideraciones que pueden depender de la versin del compilador utilizada.Ejemplo. Sistema concurrente con secuencias alternadas

Se debe realizar el sistema de control lgico secuencias del sistema de la figura, que constituye la etapa final de verificacin de un proceso de embotellado. Las especificaciones de funcionamiento son: En las etapas anteriores a la de verificacin se debe colocar un tapn metlico en cada botella una vez llenada. La separacin entre las botellas es mayor que la distancia que hay entre el detector inductivo del tapn y la fotoclula de botella. Las botellas tardan 10 segundos en recorrer la distancia que existe entre la fotoclula de botella y el cilindro neumtico de expulsin, el cual se debe activar durante 1 segundo para retirar las botellas sin tapn. Para reducir la complejidad del sistema de control lgico, sin que ello suponga ninguna particularizacin del diseo, se supone que el nmero mximo de botellas defectuosas consecutivas es 2.Disear un programa en el lenguaje S7-GRAPH para detectar y sacar de la cadena las botellas que entren en la etapa de verificacin sin el correspondiente tapn.

Red de Petri del sistema de verificacin

Debido a las caractersticas particulares de S7-GRAPH, para obtener dicho diagrama se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:S7-GRAPH no permite disparar una transicin su alguna de sus etapas de salida esta activa. Por ello, no es posible que las etapas S6 y S8 estn simultneamente activas, y es preciso utilizar las etapas S61 y S68 para evitar que esto suceda.Las transiciones de salida de la etapa 5 se corresponden con la desactivacin de secuencias simultneas. Estas ramas simultneas no se corresponden con una activacin previa de ramas simultneas y S7-GRAPH impide su utilizacin. Por ello las etapas 111 y 112 que se encargan de la alternancia entre las ramas 6, 7, 11 y las ramas 8, 9, 12 se han realizado de forma independiente en la cadena secuencial 2. La activacin y desactivacin de las etapas 111 y 112 se realiza con las acciones para activar y desactivar otras etapas.

Comparacin del mtodo de diseo basado en S7-GRAPH y el del diagrama de particin en fases.Con el objeto de comparar la descripcin de los mtodos de diseo de sistemas secuenciales de control complejos en los que se producen evoluciones simultneas, se compara la RdP, el diagrama obtenido mediante S7-GRAPH y el algoritmo obtenido mediante el mtodo de particin de fases.Ejemplo. Sistema concurrente de llenado y transporte de cajas.Se debe describir el sistema secuencial de control de proceso de llenado y transporte de cajas, que llena y desplaza cajas de 50 cm de lado. Las cintas, que inicialmente estn vacias, se desplazan a 10 cm/seg. Al pulsar M, la cinta 2, movida por el motor 2, transporta cajas que se cargan con 40 Kg de arena. En la base de la cinta hay un sensor analgico de peso que permite determinar la cantidad del material que hecha en la caja la cinta 1 que est accionada por el motor 1. El sensor A permite posicionar adecuadamente las cajas.Simultneamente a la actuacin de las cintas 1 y 2, el sensor B situado en la cinta 3 se activa cada vez uqe una nueva caja comienza su recorrido por ella.Las cajas que se desplazan por las cintas 2 y 3 pueden estar muy prximas entre si, incluso en contacto. Una vez que una caja se llena, contina por la cinta 2 hasta caer en la cinta 3 por medio de una rampa. Para ello, entre las cajas que se desplazan por la cinta 3 debe existir un huevo (el doble de lo que mide una caja).El sistema se detiene cuando se hayan llenado 100 cajas, y la ltima debe evacuarse d igual forma que las anteriores.

Red de petri del sistema de llenado y transporte de cajas.Programa en S7-GRAPH que controla el sistema de llenado y transporte de cajas

Algoritmo que debe ejecutar el autmata programable que controla el sistema (fase inicial y fases a)

Algoritmo que debe ejecutar el autmata programable que controla el sistema (fases b)Las tres soluciones dividen al problema en dos partes, una de las cuales se encarga de llenar cajas y la otra de detectar la presencia del hueco necesario para la evacuacin de las cajas llenas.De la comparacin de la solucin basada en RdP con la solucin basada en S7-GRAPH se deduce: Las dos se pueden utilizar para realizar la automatizacin de sistemas de control lgico secuenciales recurrentes. La sincronizacin entre las dos ramas simultneas es grficamente visible en la RdP. La utilizacin de contadores es prcticamente equivalente en ambas soluciones.De la comparacin de la solucin basada en S7-GRAPH con la solucin basada en algoritmo dividido en fases se deduce: Las dos se pueden utilizar para realizar la automatizacin de sistemas recurrentes, pero S7-GRAPH est mejor adaptado debido a que dispone de ramas simultneas. La sincronizacin entre las evoluciones paralelas es sencilla en S7-GRAPH mientras que en el mtodo de particin del algoritmo en fases se deben utilizar variables que pueden provocar errores. La representacin algortmica es ms universar y no exige el aprendizaje de un lenguaje especialmente orientado al control de sistemas secuenciales (concurrentes o no) como es S7-GRAPH.