Capítulo 5 - Programación de PLCs(2): Relés especiales

En esta tercera entrega práctica sobre lógica de relés utilizando el simulador TRiLOGI, hablaremos del uso de relés especiales:

  • Salidas de tipo latch y unlatch 
  • Uso de memoria interna, o relés auxiliares 
  • Contactos que detectan cambios, o flancos, de una entrada. 

Al final de esta lección, aplicaremos todos los elementos mencionados para realizar un programa que enciende y apaga una carga utilizando un único pulsador (contrariamente al ejemplo de la lección anterior, que usaba un pulsador para arrancar y otro distinto para parar). 

Salidas de tipo latch y unlatch

Como vimos en la lección anterior, la lógica con autoretención es similar a un flip flop. Para algunas aplicaciones, es ventajoso expresar al flip flop mediante dos condiciones lógicas, una para activar al flipflop, y la otra para desactivarlo. 

Repetiremos nuestro ejemplo de arranque-parada usando esta forma, que utiliza dos bobinas especiales. 

Usaremos nuestro ejemplo anterior de arranque-parada, en dónde ya tenemos definidas las etiquetas que utilizaremos ahora. Agregaremos una nueva etiqueta de output, a la que llamaremos Salida2 

Comenzamos una nueva línea agregando un contacto de Arranque. A la salida le conectaremos una bobina "de Función" (9). En el menú que aparece para elegir la función deseada, escogeremos la opción número 7 (Latch), y en la tabla, la salida "Salida2" 

Ahora agregamos una línea más, comenzando con un contacto de Parada, y activando una bobina de salida de Función, escogiendo la opción 8 (Clear), para la misma salida, "Salida2". Si hicieron todos los pasos bien, lo que obtendrán es así:

 

Dos tipos de arranque y parada
Dos tipos de arranque y parada

 

Ahora es el momento de simularlo para ver que las dos versiones de la lógica de arranque-parada funcionan exactamente igual.

Uso de relés auxiliares

Hasta ahora, todos los programas que escribimos afectan directamente salidas del PLC. En una situación de control real, las salidas estarán conectadas a elementos reales (lámparas, motores, actuadores, etc.). Muchas veces queremos realizar una lógica intermedia que no está directamente relacionada con una salida. Para ello utilizamos los relés internos.

Vamos a alterar el circuito de control de "Salida1". Se ha agregado un control maestro, si este control está activo, la salida estará activa sin importar el estado de Arranque y Parada. 

Esta nueva lógica puede ser representada de varias maneras. Nosotros utilizaremos un circuito que utiliza relés auxiliares. 

1) Definimos dos etiquetas nuevas. En la tabla, agregamos bajo la categoría Inputs, la entrada "Maestro", y bajo la categoría Relays, al relé "Aux1" 

2) Borramos la bobina de salida Salida1 (Doble click sobre la bobina, y apretamos "DEL")

3) Agregamos, en su lugar, una bobina, escogiendo "Aux1" de la categoría Relays. 

4) Agregamos una nueva línea. Colocamos contactos de Maestro y Aux1 en paralelo, para activar la Salida1. 

5) Si todavía tienen la lógica de arranque-parada para Salida2 con latches, la podemos eliminar para ver la lógica nueva con mayor claridad. Para eso, hacemos click derecho sobre la lógica y elegimos la opción de "Eliminar Circuito", y en el menú introducimos la opción de borrado de los circuitos 2 a 3. 

En la figura siguiente pueden ver cómo queda la lógica de arranque parada con comando maestro y relé auxiliar:

 

Relés auxiliares
Relés auxiliares

 

Simulemos el circuito. Si activamos en forma permanente al control maestro (botón derecho del mouse), la salida queda activa todo el tiempo sin importar el estado de Arranque y Parada. Qué ocurre si activamos a "Maestro" sólo momentáneamente?

Detección de Flancos

Antes de hablar de detección de flancos debemos hacer un ligero desvío para comentar qué es el I/O Scan (barrido de entradas y salidas). La lógica del PLC funciona de la siguiente manera:

  1. Se inspecciona el estado de todas las entradas.
  2. Se realiza la lógica que dicta nuestro programa
  3. Se actualizan los estados de las salidas.


Uno de los problemas que se presentan en un programa de PLC es el hecho de que la escalera es barrida en forma secuencial. Si bien las salidas serán actualizadas al final del ciclo, la representación interna del estado de dicha salida será actualizada a medida que se recorre el diagrama de escalera.

Esto se demuestra en los programas siguientes: 

En el programa 1, la Salida2 es activada y desactivada a través de la entrada "Arranque". No se ven cambios visibles en el estado de la Salida2:

 

 

En el programa 2, en cambio, la Salida1 es activada. Simulen y analicen detenidamente ambos ejemplos:

 

 

El contacto Salida2 del programa 2 estuvo activo durante parte del scan, y fue suficiente para activar la Salida1. Surge aquí una ventaja del circuito de arranque parada realizado con contactos, con respecto al realizado con instrucciones de tipo Latch y Clear. En la lógica de contactos, queda bien definido el comportamiento de la lógica, incluso si tanto Arranque como Parada están activos.

En cambio, en la lógica por latch, si tanto la condición de arranque como la de parada son válidas, el comportamiento del programa dependerá del orden en que se hayan escrito las instrucciones. La última instrucción "gana". Así, si se escribió primero una instrucción Latch y luego una instrucción Clear, y ambas son ejecutadas, la salida no será activada. Obviamente si fuera al revés, es decir, la instrucción Latch estuviera después, la situación sería distinta y la salida sí se vería activada. 

Una vez comentada la lógica del Scan, veamos la función de detección de flancos. 

La idea de este contacto especial es detectar un cambio en una entrada de abierto a cerrado. Si esto ocurre, el contacto detector de flanco estará activo durante un scan completo. 

A continuación, utilizaremos todos los elementos aprendidos para construir un programa de arranque-parada que funciona con un solo pulsador. Cada pulsación invierte el estado de la salida, si estaba apagada pasa a estar encendida, y viceversa. Algunas implementaciones de este tipo de lógica tienen el problema que si se deja el pulsador apretado, la salida oscila rápidamente cambiando constantemente de apagado a encendido y viceversa. 

La lógica que veremos a continuación no presenta este problema. El contacto de flanco produce el pulso de un sólo scan de duración. Posteriormente se activa o desactiva un relé interno dependiendo del estado actual de la salida. Por último, se transfiere el estado del relé interno a la salida:

 

Detector de flanco
Detector de flanco

 

Simulemos ahora el programa, observen el comportamiento de los elementos del mismo, observen también qué ocurre si se mantiene presionado el pulsador durante un tiempo largo en cada una de las dos transiciones. 

En la próxima entrega hablaremos de temporizadores y contadores.

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