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SISTEMAS EMPOTRADOS AUTOMATAS DE · PDF file¿grafcet? nada 1 10 0/0 1/0 1/0 0/0 1/1 0/0 ... ejercicios de programaciÓn ... t2 u e1 u e2 u e200 u t1 s e201 r e1 r e2 r e200 u e1 u

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  • Programacin STEP5 1

    PROGRAMACIN STEP5

  • Programacin STEP5 2

    ASPECTO EXTERNO

  • Programacin STEP5 3

    FUNCIONAMIENTO Unidades fundamentales

    MODELO EN LABORATORIO

  • Programacin STEP5 4

    TIPOS DE MEMORIA MEMORIA ROM: Programa monitor (fabricante)

    MEMORIA RAM

    Programa de usuario escrito / compilado

    Imagen del proceso (PAA / PAE)

    Imagen de alarmas del proceso

    Temporizadores (10ms-9990s) / Contadores(0-999)

    Marcas

    Otros

    MEMORIA RAM + BATERIA (no voltil)

    Marcas, temporizadores, contares (rea de memoria configurable)

    EEPROM

    Programa de usuario en aplicaciones reales

  • Programacin STEP5 5

    PERIFERIA Periferia Integrada

    Periferia Externa (E/A 0.0 E/A 31.0)

    Dependiendo del puesto de enchufe que ocupa

    Solo se tiene acceso indirecto (a travs de las imgenes E/S)

    8 variables

  • Programacin STEP5 6

    DESCRIPCION DE CONECTORES

    Entradas/Salidas Analgicas (8+1)

    Entradas Alarma / Contadores (4+2)

  • Programacin STEP5 7

    JUEGO DE INSTRUCCIONES

    Operandos

    Modificadores de tamao E/A/M

    B: BYTE W: WORD

  • Programacin STEP5 8

    MODULOS

    Estructuracin del programa

    Prcticas: OB1 y OB21Mdulo para programas controlados por tiempo

    Mdulo para rearme

    Watch Dog (ya programado)

  • Programacin STEP5 9

    MODULOS FUNCIONALES-S5 95U

  • Programacin STEP5 10

    ARRANQUE DEL S5 Tipos de arranque: CALIENTE / FRO

    Arranque en fro

    Rearme: Arranque en caliente

  • Programacin STEP5 11

    CICLO PRINCIPAL + ALARMASOB13

    Programa de usuario

    Identificador de acceso directo a

    periferia

  • Programacin STEP5 12

    AWL-INSTRUCCIONES CON VARIABLES BINARIASOPERADOR MODIFICADOR OPERANDO COMENTARO

    U, O N E / M / A / T / Z 1 consulta (Carga)

    = E / A / M Asignacin

    U, O ( AND, OR

    O OR de comb. AND

    ) Eval. op. Aplazada

    S E / A / M Pone a 1 si RLO=1

    R E / A / M Pone a 0 si RLO=1

    REGISTRO EN ALU DE UN BIT: RLO (alias VKE STEP 5)

    En rojo: Instrucciones que ponen el primer bit de la palabra de estado (/ER) a 0 (Inhiben VKE)

  • Programacin STEP5 13

    BIT DE PRIMERA CONSULTA (/ER)

    INSTRUCCIN DE PRIMERA CONSULTA

    Copia el valor del operando al RLO

    Asigna el valor del RLO al operandoInhibicin de RLO

    Rompe cadena lgica

  • Programacin STEP5 14

    EJEMPLOS: COMBINACIONALESAWLKOP

    E 32.0

    E 32.1

    E 32.2

    A 32.0

    U E32.0

    /ER=1 VKE1VKE2 (Pila LIFO)

    VKE1= VKE1 & VKE2

  • Programacin STEP5 15

    EJEMPLOS: COMBINACIONALES

    Ec. de Retencin

  • Programacin STEP5 16

    BIT O PALABRA DE ESTADO (/OR)

    Como consecuencia el bit de estado(/STA) en la instruccion U M1.0 se

    pone automticamente a 1

  • Programacin STEP5 17

    EJEMPLOS: COMBINACIONALES Asignaciones intermedias

    M1.0

  • Programacin STEP5 18

    EJEMPLOS: COMBINACIONALES OR despus de Y

    A 1.1M1.0 E 1.0 E 1.1

    A 1.1E 1.0M1.0

    M 1.1 M1.0

    A 1.1E 1.0M1.0

    M 1.1 M1.0

    M 1.2 M1.3

    M 1.1 M1.0

    M 1.1

    M1.4

    M1.3

    U M1.0U E 1.0OU M1.1UN M1.0OU M1.1U(UN M1.4ON M1.3)= A1.1

    U M1.0U E 1.0OU M1.1UN M1.0OU M1.2UN M1.3= A1.1

    U M1.0U E 1.0OU M1.1UN M1.0= A1.1

  • Programacin STEP5 19

    Inhiben VKE: /ER=0

  • Programacin STEP5 20

    BIESTABLE RS / SR

    S

    R Q

    E 1.0

    E 1.1 A 1.0

    SET DOMINANTERESET DOMINANTE

    U E1.1

    R A1.0

    U E1.0

    S A1.0

    U E1.0

    S A1.0

    U E1.1

    R A1.0 = A1.0?

    El orden de las instrucciones importa!

  • Programacin STEP5 21

    EJERCICIOS DE PROGRAMACIN Implementar en AWL / KOP

    A) Circulacin en un solo sentido

    B) Mquina reconocedora de secuencias 101

    C1/0C3/1 C2/0

    00,11 01,11,10

    10

    01

    00

    00

    01,11,10

    GRAFCET?

    NADA 1 10

    0/0 1/0

    1/0 0/0

    1/10/0

    GRAFCET?

  • Programacin STEP5 22

    CIRCULACIN UN SOLO SENTIDO Implementacin con Bobinas Set / Reset

    Ecuaciones Transicin

    E 1.0

    S

    R

    M 1.1

    M 1.0

    E 1.1E 1.0M1.0

    S

    R

    M 1.2

    M 1.0

    E 1.1E 1.0M1.0

    S

    R

    M 1.0

    M 1.1

    E 1.1E 1.0M1.1

    S

    R

    M 1.0

    M 1.2

    E 1.1E 1.0M1.2

    QxI Q

    QxI O

    A 1.0M1.2

    QxI Q ACTIVACIN

    C1: No hay coches M 1.0 BOOL

    C2: Sentido adecuado M 1.1 BOOL

    C3: Sentido contrario M 1.2 BOOL

    Salida A 1.0 BOOL

    Entrada E1 E 1.0 BOOL

    Entrada E2 E 1.1 BOOL

    C1/0C3/1 C2/0

    00,11 01,11,10

    10

    01

    00

    00

    01,11,10

    MAQ DE MOORE

  • Programacin STEP5 23

    CIRCULACIN UN SOLO SENTIDO Implementacin con Bobinas de asignacin

    A 1.0M1.2

    M 1.1E 1.1E 1.0M1.0

    M 1.1 M1.0

    M 1.2E 1.1E 1.0M1.0

    M 1.2 M1.0

    M 1.0E 1.1E 1.0M1.2

    M 1.2M 1.1M1.0

    M 1.0E 1.1E 1.0M1.1

    M 1.2M 1.1M1.0

    Activacin Activacin

    QxI Q

    RETENCIN

    C1: No hay coches M 1.0 BOOL

    C2: Sentido adecuado M 1.1 BOOL

    C3: Sentido contrario M 1.2 BOOL

    Salida A 1.0 BOOL

    Entrada E1 E 1.0 BOOL

    Entrada E2 E 1.1 BOOL

    C1/0C3/1 C2/0

    00,11 01,11,10

    10

    01

    00

    00

    01,11,10

    MAQ DE MOORE

  • Programacin STEP5 24

    ECUACIN DE RETENCIN Forma general de retencin

    Ea

    Es1

    Es2

    Esn

    QxI Q

    C1

    C2

    Cn

    EoCo Ea

    CoEo

    Ea Es1 EsnEs2

    1 2 1 2 2s s n s s sRetencin( Ea E E EEa ) Ea E E E + + +

  • Programacin STEP5 25

    RECONOCEDOR DE CADENAS 101 Implementacin Bobinas Set / Reset

    NADA: Sin secuencia M 1.0 BOOL

    1 : 1 detectado M 1.1 BOOL

    10:10 detectado M 1.2 BOOL

    Salida A 1.0 BOOL

    Entrada E 1.0 BOOL

    S

    R

    M 1.1

    M 1.0

    E 1.0M1.0

    S

    R

    M 1.0

    M 1.2

    M1.2

    E 1.0

    E 1.0

    S

    R

    M 1.2

    M 1.1

    E 1.0M1.1

    A 1.0M1.2 E1.0

    Ec. Actuadores

    MAQ DE MEALY

    NADA 1 10

    0/0 1/0

    1/0 0/0

    1/10/0

    Problema de Diseo(Transitorios)

    Duracin del nivelde la salida?

    Se atraviesa el estado

  • Programacin STEP5 26

    RECONOCEDOR DE CADENAS 101

    NADA/0 1/0 10/0 101/1

    0 1 1

    1 0 1

    00

    NADA: Sin secuencia M1.0 BOOL

    1 : 1 detectado M1.1 BOOL

    10:10 detectado M1.2 BOOL

    101: 101 detectado M1.3 BOOL

    Salida A1.0 BOOL

    Entrada E1.0 BOOL

    S

    R

    M 1.1

    M 1.0

    E 1.0M1.0

    S

    R

    M 1.3

    M 1.2

    M1.2 E 1.0

    S

    R

    M 1.2

    M 1.1

    E 1.0M1.1

    M1.3 E 1.0

    S

    R

    M 1.0

    M 1.3

    M1.3 E 1.0

    S

    R

    M 1.1

    M 1.3

    S

    R

    M 1.0

    M 1.2

    M1.2 E 1.0

    El nivel alto de la salida sigue durandomenos de un ciclo!

    A 1.0M1.3

    N de ecuaciones?

    MAQ DE MOORE

  • Programacin STEP5 27

    SOLUCIONES PARA NO ATRAVESAR EL ESTADO(en el mismo ciclo)

    MARCAS DE MEMORIAORDENAMIENTO DE SEGMENTOS

    NADA/0 1/0 10/0 101/1

    0 1 1

    1 0 1

    00

    NADA: Sin secuencia M1.0 BOOL

    1 : 1 detectado M1.1 BOOL

    10:10 detectado M1.2 BOOL

    101: 101 detectado M1.3 BOOL

    Salida A1.0 BOOL

    Entrada E1.0 BOOL

    S

    R

    M 1.2

    M 1.1

    E 1.0M1.1

    M mem

    S

    R

    M 1.0

    M 1.2

    M1.2 E 1.0 M mem

    Marca de ciclo

    S

    R

    M 1.0

    M 1.2

    M1.2 E 1.0

    S

    R

    M 1.2

    M 1.1

    E 1.0M1.1

  • Programacin STEP5 28

    SOLUCIONES A PROBLEMAS DE DISEO

    EVENTO P ENTRADA VLIDA DE DATOS USAR FLANCOS COMO EVENTOS

    1

    t

    t

    1

    E 1.0

    E 1.0

    AUTMATA

    Entrada

    Seal P de sincronismo para lectura vlida de entradas

    Salida

    NADA/0 1/0 10/0 101/1

    0 1 1

    1 0 1

    00

    NADA: Sin secuencia M1.0 BOOL

    1 : 1 detectado M1.1 BOOL

    10:10 detectado M1.2 BOOL

    101: 101 detectado M1.3 BOOL

    Salida A1.0 BOOL

    Entrada E1.0 BOOLCmo se modifica la mquina con la nueva seal de sincronismo P?

  • Programacin STEP5 29

    IMPLEMENTACIN DE FLANCOS FLANCO DE SUBIDA

    IMPLEMENTACIN - AWL

    E 32.0

    U E 32.0

    UN M_Flanco

    = M_Pulso

    U E 32.0

    = M_Flanco

    OB1

    M_Flanco

    t

    t

    M_Pulso

    tciclo

    t

    1

    Memoria

    FLANCO DE BAJADA?

  • Programacin STEP5 30

    IMPLEMENTACIN DEL GRAFCET EN AWL

    Ecuacin fundamental: Etapas en serie

    1 1 1n n n n nE E T E E += +

    En-1

    En

    En+1

    Tn-1

    Tn

    Ecuacin de retencin del estado

    La etapa En se activar, si estando activada la etapa En-1 se satisface la transicin Tn-1. A partir de este instante permanecer activada hasta que se active la En+1

  • Programacin STEP5 31

    EJERCICIOS DE PROGRAMACINCODIFICACIN CON BOBINAS SET/RESET QxI Q Q O

    OB21

    U ReposoU MpulsoU SaS EdchaR Reposo

    OB1

    0

    1

    2

    ON aP S

    bS

    aS

    DCHA

    IZQDA

    E 32.0Sa

    A32.1Dcha

    M1.2Eizqda

    A 32.0Izq

    E 32.1

    M1.1

    M1.0Reposo

    Sb

    Edcha

    PON

    A B

    U EdchaU SbS EizqdaR Edcha

    U PONUN Mflanco= Mpulso

    U PON= Mflanco

    PB1

    U Edcha= Dcha

    UN EdchaUN Eizqda= Reposo

    R Dcha

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