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• Neo Rodriguez

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3. LENGUAJE DE CONTACTOS (LADDER)     Es un lenguaje gráfico utilizado para programar autómatas y que viene derivado de la  lógica cableada mediante relés. Fue el primer lenguaje de programación de autómatas  que  se  inventó  y  tiene  gran  parecido  a  los  circuitos  eléctricos  por  lo  que  la  transformación de una automatización eléctrica pura con relés a una con autómata era  relativamente sencilla. 

  Figura 1: Esquema eléctrico vs Programa en lenguaje de contactos 

Mediante  símbolos  se  representan  contactos,  bobinas,  temporizadores,  etc.  Los  símbolos  básicos  utilizados  están  normalizados  según  el  estándar  IEC  1131  y  son  empleados por todos los fabricantes de autómatas.   Los símbolos básicos son: 

  En estos diagramas la línea vertical a la izquierda representa un conductor con tensión,  y la línea vertical a la derecha representa tierra.  Ejemplo 1: El programa ladder de la figura muestra dos escalones. La explicación del  primero sería la siguiente: Si se activa la entrada I0.0 y la entrada I0.1 no está activa, 

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entonces se activará la salida Q0.0. Una vez se activa dicha salida permanecerá activa  siempre pues existe un contacto en paralelo Q0.0 que hace de enclavamiento. 

    Ejercicio  1:  Explicar  el  funcionamiento  del  segundo  escalón  del  programa  ladder  del  ejemplo 1.    Ejercicio 2: Programar en lenguaje ladder el funcionamiento de una prensa en la cual  para activarla sea necesario pulsar a la vez dos pulsadores. Uno con la mano derecha y  el otro con la mano izquierda. 

    Se  debe  recordar  que  mientras  que  en  un  esquema  eléctrico  todas  las  acciones  ocurren  simultáneamente,  en  el  programa  ladder  se  realizan  en  forma  secuencial,  siguiendo el orden en el que los "escalones" fueron escritos. La lectura del programa  será del tipo ciclo de scan (barrido) partiendo del primer escalón, continuando por el  segundo y llegando hasta el último para después volver a comenzar. El ciclo de barrido  suele ser de varias veces por segundo.  

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3.1. Los contactos (entradas)    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 "I" de input y dos números que indicaran el  modulo al cual pertenecen y la bornera al la cual están asociados.   Ejemplo 2: En el programa ladder del ejemplo 1 aparecen cuatro entradas, la I0.0, I0.1.,  I0.2 e I0.3. Todas ellas pertenecen al módulo 0 y son correlativas.   

3.2. Las bobinas (salidas)  Las  salidas  de  un  programa  Ladder  son  equivalentes  a  las  cargas  (bobinas  de  relés,  lámparas, etc.) en un circuito eléctrico. Se las identifica con la letra "Q"  y dos números  que indicaran el modulo al cual pertenecen y la bornera al la cual están asociados. La  letra  Q  proviene  de  output  (salida  en  inglés)  pero  no  se  eligió  la  letra  “O”  para  no  confundirla con el número cero.  Ejemplo 3: En el ejemplo 1 se pueden identificar dos salidas, la Q0.0 y la Q0.2. Ambas  están en el módulo 0 pero en este caso no son correlativas.  Ejercicio  3:  Identificar  en  el  autómata  de  Siemens  S7‐200  las  entradas  y  salidas  utilizadas en el programa ladder del ejemplo 1.   

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3.3. Relés Internos o Marcas  Como  salidas  en  el  programa  del  PLC  se  utilizan  no  solo  a  las  salidas  que  el  equipo  posee  físicamente  hacia  el  exterior,  sino  también  las  que  se  conocen  como  "Relés  Internos  o  Marcas".  Los  relés  internos  son  simplemente  variables  lógicas  que  se  pueden  usar,  por  ejemplo,  para  memorizar  estados  o  como  acumuladores  de  resultados que utilizaran posteriormente en el programa.  Se  las  identifica  con  la  letra  "M"  y  un  número  el  cual  servirá  para  asociarla  a  algún  evento.   

3.4. Funciones lógicas  Las funciones lógicas más utilizadas son:    1. Temporizadores  2. Contadores  3. Registros de desplazamiento    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.     

3.5. Temporizadores  Como  lo  indica  su  nombre,  cada  vez  que  alcanzan  cierto  valor  de  tiempo  preseleccionado activan un contacto interno que se puede usar para activar una salida,  una marca, etc.     Existen varios tipos. Por ejemplo en el software Microwin de Siemens:    a) Temporizador de retardo a la conexión (TON)  La  representación  del  temporizador  de  tipo  TON  en  lenguaje  de  programación  en  esquema de contactos (KOP) es la siguiente: 

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  La operación Temporizador de retardo a la conexión (TON) cuenta el tiempo al estar  activada (ON) la entrada de habilitación (IN).   Si el valor actual (Txxx) es mayor o igual al valor de preselección (PT), se activa el bit de  temporización (bit T)  El valor actual del temporizador de retardo a la conexión se borra cuando la entrada de  habilitación está desactivada (OFF).  El  temporizador  continúa  contando  tras  haber  alcanzado  el  valor  de  preselección  y  para de contar cuando alcanza el valor máximo de 32767.  Ejemplo 4: Programar un temporizador TON de valor de preselección 3 segundos.  El programa en lenguaje de contactos (KOP) sería el siguiente: 

  El cronograma de dicho temporizador sería el siguiente: 

 

 

b) Temporizador de retardo a la conexión (TOF)  La  representación  del  temporizador  de  tipo  TOF  en  lenguaje  de  programación  en  esquema de contactos (KOP) es la siguiente: 

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El Temporizador de retardo a la desconexión (TOF) se utiliza para retardar la puesta a 0  (OFF)  de  una  salida  durante  un  período  determinado  tras  haberse  desactivado  (OFF)  una entrada.  Cuando la entrada de habilitación se activa (ON), el bit de temporización se activa (ON)  inmediatamente y el valor actual se pone a 0.   Cuando  la  entrada  se  desactiva  (OFF),  el  temporizador  cuenta  hasta  que  el  tiempo  transcurrido  alcanza  el  valor  de  preselección.  Una  vez  alcanzado  éste,  el  bit  de  temporización se desactiva (OFF) y el valor actual detiene el contaje.   Si la entrada está desactivada (OFF) durante un tiempo inferior al valor de preselección,  el bit de temporización permanece activado (ON). Para que la operación TOF comience  a contar se debe producir un cambio de ON a OFF.  Si  un  temporizador  TOF  se  encuentra  dentro  de  una  sección  SCR  y  ésta  se  encuentra  desactivada, el valor actual se pone a 0, el bit de temporización se desactiva (OFF) y el  valor actual no cuenta.  Ejemplo 5: Programar un temporizador TOF de valor de preselección 3 segundos.  El programa en lenguaje de contactos (KOP) sería el siguiente: 

  El cronograma de dicho temporizador sería el siguiente: 

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3.6. Contadores  Un contador es un dispositivo capaz de medir (contar) el número de cambios de nivel  en  una  señal  de  entrada,  activando  una  señal  de  salida  cuando  se  alcanza  un  valor  prefijado.  Están definidos dos tipos de contadores:  • •

Contador  incremental,  que  acumula  el  numero  de  impulsos  recibidos  por  su  entrada de pulses.  Contador bidireccional (UP/DOWN), que acumula la diferencia entre los pulses  recibidos por sus entradas de cuenta ascendente y cuenta descendente. 

La operación del contador reversible es cíclica lo que indica que cuando llega al valor  máximo del contador (normalmente 9999) vuelve al 0 y continua. Por el contrario un  contador incremental se detiene una vez alcanzando el modulo de cuenta.  Ejemplo  6:  El  siguiente  programa  explica  el  funcionamiento  de  un  contador  bidirecccional C48 en el software Microwin.    

   

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