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Diagrama de contactos (Ladder)
Es un lenguaje gráfico, derivado del lenguaje de relés. Mediante símbolos representa contactos, bobinas, etc. Su principal ventaja es que los símbolos básicos están normalizados según el estándar IEC y son empleados por todos los fabricantes. Los símbolos básicos son:
CONTACTO NORMALMENTE ABIERTO
CONTACTO NORMALMENTE CERRADO
ASIGNACIÓN DE SALIDA
En estos diagramas la línea vertical a la izquierda representa un conductor con tensión, y la línea vertical a la derecha representa tierra.
Por ejemplo: Con este tipo de diagramas se describe normalmente la operación eléctrica de distintos tipos de máquinas, y puede utilizarse para sintetizar un sistema de control y, con las herramientas de software adecuadas, realizar la programación del PLC.
Se debe recordar que mientras que en el diagrama eléctrico todas las acciones ocurren simultáneamente, en el programa se realizan en forma secuencial, siguiendo el orden en el que los "escalones" fueron escritos, y que a diferencia de los relés y contactos reales (cuyo número está determinado por la implementación física de estos elementos), en el PLC se puede considerar que existen infinitos contactos auxiliares para cada entrada, salida, relé auxiliar o interno, etc.
X Programa:
STR NOT X AND X OR X OUT Y
X
X
Y
Los contactos
Los elementos a evaluar para decidir si activar o no las salidas en determinado "escalón", son variables lógicas o binarias, que pueden tomar solo dos estados: 1 ó 0, Estos estados que provienen de entradas al PLC o relés internos del mismo.
En la programación Escalera (Ladder), estas variables se representan por contactos, que justamente pueden estar en solo dos estados: abierto o cerrado.
Los contactos se representan con la letra "E" y dos números que indicaran el modulo al cual pertenecen y la bornera al la cual están asociados
Ejemplo: E0.1 Ł Entrada del Modulo "0" borne "1"
Los contactos abiertos al activarse se cerraran
Los contactos cerrados al activarse se abrirán
E0.1 E0.
E2.1 E2.
Por ejemplo:
El estado de la salida M50 depende directamente de la entrada E0.0, pero esta salida no esta conectada a un borne del modulo de salidas, es una marca interna del programa. Mientras que el estado de la salida S1.2 es resultado de la activación del contacto M
Las marcas remanentes son aquellas que en el caso de haber un fallo de tensión, cuando se restablece recuerdan su estado anterior, o sea, si estaban a 1 se pondrán a 1 solas (las salidas NO son remanentes).
E0.0 M
M50 S1.
Las funciones lógicas más complejas como:
Temporizadores Contadores Registros de desplazamiento etc. Se representan en formato de bloques.
Estos no están normalizados, aunque guardan una gran similitud entre sí para distintos fabricantes. Resultan mucho más expresivos que si se utiliza para el mismo fin el lenguaje en lista de instrucciones.
Sobre estos bloques se define:
La base de los tiempos y el tiempo final en el caso de temporizadores
El módulo de contaje y condiciones de paro y reset en el caso de contadores.
Existen también bloques funcionales complejos que permiten la manipulación de datos y las operaciones con variables digitales de varios bits.
La presencia de estos bloques de ejecución dependiente de una o más condiciones binarias, multiplica la potencia de programación sin dejar de mantener las ventajas de la representación gráfica del programa. Así, pueden programarse situaciones de automatización compleja que involucren variables digitales, registros, transferencias, comparaciones, señales analógicas, etc.
Por supuesto, no todos los Autómatas, aun del mismo fabricante, pueden manejar todas las posibilidades de programación con contactos: solo las gamas más altas acceden a la totalidad de extensiones del lenguaje.
Las operaciones de tiempo permiten programar los temporizadores internos del autómata. Existen diversos tipos de temporizadores y para utilizarlos se deben ajustar una serie de parámetros:
Arranque del temporizador: conjunto de contactos que activan el temporizador, conectados como se desee.
Carga del tiempo : la forma habitual es mediante una constante de tiempo, pero pueden haber otros ajustes, p.e. leyendo las entradas, un valor de una base de datos, etc.
Esta carga del valor se debe realizar con la instrucción L que lo almacena en una zona de memoria llamada acumulador (AKKU1) para luego transferirlo al temporizador.
formato à L KT xxx.yy KT àààà constante de tiempo.
xxx àààà tiempo (máx. 999).
y àààà base de tiempos.
0 = 0.01 seg. (centésimas).
1 = 0.1 seg. (décimas).
2 = 1 seg.
3 = 10 seg. (segundos x 10)
ejemplo: KT 243.1 à 24,3 segundos
KT 250.2 à 250 segundos
T0…MAX : número de temporizador. El número MAX depende del fabricante
Paro del temporizador: es opcional y pone a cero el valor contado en el temporizador.
A continuación definimos diferentes tipos de temporizadores.
Tipos de temporizador: SE - Con retardo a la conexión
SS - Con retardo a la conexión activado
por impulso en set
SI - mientras mantenemos conectada
la señal set, la salida estará activa durante KT.
SV - mantiene la salida activa durante
KT
Temporizador SE : retardo a la conexión manteniendo la entrada set a 1. La entrada reset desconecta el temporizador.
Temporizador SV : mantiene la salida activa durante KT independientemente del tiempo de la señal set esté activa.
Los contadores
Definidos como posiciones de memoria que almacenan un valor numérico, mismo que se incrementa o decrementa según la configuración dada a dicho contador.
Como los temporizadores, un contador debe tener un valor prefijado como meta o PRESET, el cual es un número que el usuario programa para que dicho contador sea activo o inactivo según el valor alcanzado.
Por ejemplo, si el contador tiene un preset de 15 y el valor del conteo va en 14, se dice que el contador se encuentra inactivo, sin que por ello se quiera decir que no esté contando. Pero al siguiente pulso, cuando el valor llegue a 15, se dice que el contador es activo porque ha llegado al valor de prese t.
COUNTER
PRESET
COUNTER
PRESET
Dependiendo del software, puede ocurrir que el contador empiece en su valor de preset y cuente hacia abajo hasta llegar a cero, momento en el cual entraría a ser activo.
Ejemplos:
Conectar una salida al accionar el pulsador de marcha 3 veces y pararla al pulsar el de paro 2 veces.
Monoestables
constante de tiempo
Mip à tiempo
Mib à base de tiempos.
El monoestable es un elemento capaz de mantener activada una salida durante el tiempo con el que se haya programado, desactivándola automáticamente una vez concluido dicho tiempo. Una de sus principales ventajas es su sencillez ya que sólo posee una entrada y una salida como podemos observar en la figura.
- Entrada STAR (S): Cuando se activa o se le proporciona un impulso comienza la cuenta que tiene programada.
- Salida RUNNING (R): Se mantiene activada mientras dura la cuenta y se desactiva al finalizarla. Al igual que con el temporizador, para programar la cuenta hay que introducir los valores de Mip y Mib.
Los siguientes ejemplos ilustran las operaciones más comunes disponibles en la mayoría de los PLC.
Resta: REG72 = REG11 + REG
Multiplicación: REG47 = REG41 * 15
XXX SUB
REG
REG
REG
XXX MUL
K
REG
REG
Division: REG85 = REG41 / REG
Raíz Cuadrada: REG 23 = SQRT (REG11)
XXX DIV
REG
REG
REG
XXX SQRT
REG
REG
Lenguaje Ladder - Procesamiento y Limitaciones
Las bobinas pueden ir precedidas de contactos, pero no pueden estar seguidas por ninguno.
Lo mismo se aplica a los bloques Función, por ejemplo el bloque función transferencia, ya que se comporta como bobina.
Sin embargo hay una conexión que es posible en nuestro Ladder pero imposible en un tablero.
Las bobinas pueden ser conectadas en Serie comportándose en forma similar que si estuvieran en paralelo. Si en el circuito de activación de las bobinas existen varios contactos en serie, conviene usar la conexión paralelo de las bobinas, ya que el programa se ejecuta en menor tiempo.
La diferencia ocurre cuando se utilizan contactos auxiliares, ya que debe prestarse atención al orden en que se ubican las bobinas.
Por ejemplo:
Si adoptáramos la segunda alternativa de conexión sucedería que una vez actuada la salida O001, ya nunca se activaría la salida O000, dado que el contacto invertido de la salida O001 quedaría definitivamente abierto.
