Los temporizadores

Los temporizadores son dispositivos más utilizados en cualquier sistema automatizado.  El PLC Xinje XC3 dispone de 640 temporizadores (desde T0 a T639), y dependiendo de su dirección, es la escala de tiempo en la que se configura.  En la siguiente tabla se muestra las direcciones de los temporizadores y las diferentes escalas de tiempo en las que se pueden configurar:

Los temporizadores tienen acumuladores de tiempo, los cuales son con retención o sin retención.

El siguiente ejemplo detalla como el set point de los diferentes tipos de temporizador varían de acuerdo al temporizador que se haya escogido para trabajar:

Como se puede apreciar, los tres temporizadores tienen 3 diferentes setpoints dados en la variable ‘K’ (20 décimas de segundo, 200 centésimas de segundo y 2000 milisengundos respectivamente), sin embargo, estos tres cumplen el mismo tiempo de 2 segundos. De esta manera se pueden escoger distintas resoluciones de tiempo, según la precisión que requiera la operación que vamos a hacer.

TEMPORIZADOR CON RETARDO A LA DESCONEXIÓN EN EL PLC

Un temporizador con retardo a la conexión es muy útil a la hora de requerir que el PLC haga una activación de alguna salida o condición de programa, por un tiempo definido inmediatamente después de que haya un evento en el sistema, cómo por ejemplo, activar un piloto de señalización durante un tiempo, justo despúes de pulsar un botón.

Como se aprecia en la gráfica, el tiempo ‘t’ empieza a correr justo despues que la señal del botón (trigger) se pulse, y se haya dejado de pulsar.

El PLC XC3 no tiene dispuesto como tal un bloque que sea temporizador con retardo a la desconexión, como lo poseen otras marcas de PLC, sin embargo se puede implementar con unas pocas líneas de código.

Se inserta un bit ‘SET’ activado por flanco ascendente (o puede ser descendente), en este ejemplo es M22:

Ahora con un contacto de el bit activado (M22), ponemos a correr un temporizador, en este caso T22 (que está configurado con K25: 2.5 segundos). El contacto abierto de M22 está precedido por un contacto normalmente cerrado del botón X0, lo que dará la condición de que, sólo cuando se haya dejado de pulsar el botón X0, el temporizador empiece a contar el tiempo:

Se usa otro contacto del bit M22 para mantener activa la salida Y0, que energiza un piloto durante el tiempo que está configurado el temporizador:

Finalmente, al terminar el tiempo confirgurado en el temporizador T22, un flaco ascendente de de este temporizador hace ‘reset’ (RST), el bit M22, apagando la salida Y0. Este sería el esquema completo del temporizador con retardo a la conexión (OFF-DELAY):

AJUSTE DEL TEMPORIZADOR DESDE HMI

Los temporizadores deben ser configurables para el usuario, para que puedan ajustar los movimientos o pasos de su proceso automatizado a lo que realmente se requeire. Para ello se usa una HMI (Interfaz Humano-Máquina), que regularmente es una pantalla táctil con la posibilidad de leer y escribir variables en los registros del PLC. Para que un temporizador sea ajustable, debemos escribir a la derecha de su dirección, el registro ‘D’ que vamos a usar para guardar el valor del tiempo que deseamos que tenga:

En este caso estamos usando el registro D4000 para guardar el set point del temporizador T22. El registro D4000 es el primer registro remanente (que guarda el valor dado aún después de apagar el PLC), y es importante que sea así si estos valores van a quedar fijos y se requiere que sean memorizados.

Ahora veremos como configurar la HMI para digitar el valor de tiempo y que se guarde en D4000.

En el software TouchWin Edit Tool (versión 2.D3k), tomamos un ‘Digital Input’ de la barra de partes del software:

Al mover el cursor de nuevo al área de trabajo, aparacerá un pequeño rectangulo en línea punteada, el cual es el objeto ‘digital input’ que vamos a usar, y damos click para soltar:

Después de dar click aparecerá una ventana de configuración del ‘Digital Input’, en la pestaña ‘Object’. En esta podremos ajustar, la localización del objeto (en este caso el PLC), el tipo de registro que usaremos y la dirección:

En las otras pestañas se pueden ajustar detalles estéticos del objeto, como el color, la fuente de la letra, y la escala de tiempo que se pueden apreciar brevemente en el video. En este caso, como se usa un temporizado en escala de décimas de segundo, el valor a la derecha del punto decimal representaría una fracción de décima de segundo. Por ejemplo, al escribir 3.5 s, vendría siendo 3 segundos y medio.

El display quedaría de la siguiente manera en el software TouchWin. Se insertó un piloto de señalización usando ‘Lamp’ que está en la barra de partes y poniéndole como dirección de monitoreo la salida Y0:

Al configurar en la HMI la variable, se debe tocar sobre ella para introducir el valor deseado, en este caso 3.5 segundos:

El valor que se digite en la HMI servirá como set point del temporizador T22:

TEMPORIZADOR CON ACUMULADOR RETENTIVO:

Este temporizador tiene la característica de que el tiempo que ha transcurrido desde que inicia a temporizar no se borra, en caso de que el contacto que lo active se ponga en OFF en algún momento. Para ello hay que seleccionar un temporizador con acumulación según la tabla de temporizaciones del manual de Hardware del PLC:

Para el siguiente ejemplo, veremos como el temporizador T122 conserva el valor del tiempo que lleva transcurrido y como este se puede visualizar en la HMI para observar el tiempo que ha transcurrido.

Al cerrar la entrada digital X0 con un botón, el temporizador empieza a correr, pero cuando se abre, el valor de tiempo se queda memorizado. Al volver a activar la entrada digital, se reanuda la temporización, pero se inicia desde el tiempo que tenía memorizado en el acumulador.

Se puede monitorear el valor del acumulador leyéndolo directamente o moviéndolo a otro registro, como es el caso de este ejemplo: el bit M8000 (siempre activo cuando el PLC esta en RUN) hace una instrucción ‘MOV’ desde el acumulador del temporizador T122, que sería TD122, guardando el valor actual del temporizador en el registro D22.

Naturalmente, esta visualización del acumulador se puede ver en la pantalla HMI:

Al iniciar a temporizar de nuevo, el temporizador reanudará la cuenta desde el valor en el que quedó:

Para reestablecer a 0 este temporizador simplemente se hace un ‘reset’ en la dirección del temporizador, como se ve en el siguiente ejemplo:

Horómetro con el PLC XC3

Un horómetro es un elemento común usado sobre todo en máquinas que requieren un constante mantenimiento preventivo. Para saber cuantas horas ha estado trabajando, se puede hacer uno o varios horómetros en el PLC utilizando contadores, instrucciones INC (incrementar 1) y registros remanentes de PLC.

La Entrada Digital X2 activará un temporizador (T20) el cual estará configurado con un tiempo de 0 a 59 segundos (1 minuto: 0 a 590 décimas de segundo). Cada vez que este temporizador cumpla un minuto, un flanco ascendente de T20 incrementará en 1 el registro remanente D4010, el cuál irá almacenando la cantidad de minutos que han transcurrido. A su vez, este flanco también reseteará el temporizador T20 para que inicio el conteo del tiempo de nuevo desde 0.

Un comparador de igualdad incrementará en 1 el registro D4011 (que es el que almacenará la cantidad de horas) cuando el registro D4010 llegue a 60 minutos (desde 0 a 59 minutos), a su vez que también borrará la cantidad de minutos del registro D4010, empezando la cuenta de nuevo desde 0 de los minutos.