Embed Size (px)
Citation preview
DECLARACIÓN
Yo Mario Patricio Vásquez Cadena, declaro bajo juramento que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentada por ningún
grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas
que se incluyen en este documento.
A través de la presente deciaración cedo mis derechos de propiedad intelectual
correspondiente a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo
establecido por la ley y la normatividad institucional vigente.
Mario P. Vásquez Cadena
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Mario Patricio Vásquez
Cadena, bajo mi supervisión.
fíng. Jorge Molina Moya
DIRECTOR DE PROYECTO
DEDICATORIA
A Dios, a mis Padresquienes me han enseñadocon su ejemplo e! trabajo,
la perseverancia y. lasganas de luchar.
AGRADECIMIENTO
A mi director de Proyecto de Titulación, destacado maestro, Ing.
Jorge Molina por su ayuda, paciencia y su acertada dirección,
factores determinantes en la elaboración de este trabajo
A la Escuela Politécnica Nacional y en especial al Departamento de
Automatización y Control Industrial, por su noble labor educativa.
A Schneider Electric Ecuador S.A. por haberme facilitado los
equipos para el desarrollo del proyecto.
A toda mí familia , hermanos y amigos por siempre brindarme su
ayuda incondicional
PRESENTACIÓN
Hasta no hace mucho tiempo atrás e! control de procesos industriales se hacía
de forma cableada por medio de contactores y relés. Cualquier variación en el
proceso suponía modificar físicamente gran parte de las conexiones y montajes,
siendo necesario para ello un gran esfuerzo técnico y un mayor desembolso
económico,
Gracias a un nuevo tipo de tecnología, en la actualidad la industria se está
encaminando a automatizar todos sus procesos con el uso de autómatas
programables (PLC's), los cuales son la solución para el control de procesos
industriales.
Asi mismo, la tendencia actual es el control de estos.autómatas programables
desde centrales principales, para lo cual es necesario un sistema SCADA, que es la
base principal para el control distribuido, que se está propagando rápidamente por
eficiente y versátil.
En e! país desde hace varios años se está implementando este tipo de control
de procesos, principalmente en industrias grandes, y los resultados están a la vista
cuando se tiene mejor control de la producción con menos gastos de recursos
humanos y económicos.
RESUMEN
Los PLC's permiten implementar sistemas de control con mayores
prestaciones a los controles tradicionales con relés, además pueden realizar diversas
tareas de tratamiento de datos sustituyendo los circuitos tradicionales que ocupaban
mucho espacio, difíciles de modificar y con grandes necesidades de mantenimiento
por un programa computacional flexible, seguro, confiable con un mantenimiento
mínimo y a un precio bajo.
Por estas razones se ha pensado desarrollar un modulo MODULO
DEMOSTRATIVO DE UNA RED DE PLC'S CON SISTEMA DE CONTROL
SUPERVISORIO, para lo cual se han estructurado cuatro capítulos que describen
este objetivo y que se detallan a continuación :
En el capitulo 1 se presenta una introducción al desarrollo de los PLC y una breve
historia sobre éstos.
En el capitulo 2 se plantea la base teórica necesaria para desarrollo del módulo;
aquí se presenta al PLC, su arquitectura, estructuras interna y externa, componentes,
canales de comunicación.
En le capitulo 3 se describe el diseño, construcción y equipo que se va ha utilizar en
el desarrollo del módulo, tanto el hardware como en software.
Finalmente en el capitulo 4 se describen las conclusiones y recomendaciones que
se han obtenido de'este proyecto.
CONTENIDO
Página
1. INTRODUCCIÓN 1
1.1 HISTORIA 3
2. BASE TEÓRICA PARA EL DESARROLLO DEL MODULO
2.1 DEFINICIONES 5
2.2 ARQUITECTURA 7
2.2.1 ESTRUCTURA EXTERNA 7
2.2.2 ESTRUCTURA INTERNA 8
2.3 CICLO DE OPERACIÓN DE UN PLC 18
2.4 UNIDADES DE PROGRAMACIÓN 19
2.5 CANALES DE COMUNICACIÓN 21
2.5.1 PRINCIPIO DE TRANSMISIÓN 21
2.5.2 TRANSMISIÓN PARALELA 22
2.5.3 TRANSMISIÓN SERIAL ASINCRÓNICA 23
2.5.4 TRANSMICION SERIAL SINCRÓNICA 24
2.6 PARÁMETROS GENERALES DE LA TRANSMISIÓN SERIAL
ASINCRÓNICA 25
2.6.1 TIPOS DE UNIONES 25
2.6.2 NUMERO DE BITS DE DATOS 27
2.7 INTERFACES DE COMUNICACIÓN 29
2.7.1 INTERFAZ ESTÁNDAR RS-232C "¿9
2.7.2 INTERFAZ ESTÁN DAR RS-485 33
2.7.3 INTERFAZ4-20mA 35
2.8 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN - 35
2.8.1 PROTOCOLO MODBUS 38
2.8.2 PROTOCOLO UNITELWAY 44
2.8.2.1 REQUERIMIENTOS 47
2.9 SISTEMA SCADA 48
3. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL MODULO 53
3.1 COMPONENTES DEL HARDWARE 54
3.1.1 AUTÓMATAS TSX 07 54
3.1.1.1 FUNCIONES DE LAS E/S 56
3.1.1.2 EXTENSIÓN E/S 66
3.1.1.3 POTENCIÓMETRO QUE DISPONE EL PLC NANO 68
3.1.2 VARIADOR DE VELOCIDAD 69
3.1.3 SENSORES 71
3.1.4 DISPOSITIVOS DE ENTRADA SALIDA 72
3.1.5 CABLEADO DE COMUNICACIÓN 76
3.2 COMPONENTES DEL SOFTWARE 77
3.2.1 PROGRAMA PL7-07 77
3.2.2 LENGUAJES QUE SOPORTA EL PL7-07 78
3.2.3 SOFTWARE PCIM 89
3.3 APLICACIÓN 94
3.3.1 DESCIPCION DÉLA APLICACIÓN 94
3.3.2 CORRESPONDENCIA ENTRE LOS REGISTROS DE LOS
PLC's Y LOS TAG's EN PCIM 100
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1 CONCLUSIONES 104
4.2 RECOMENDACIONES 105
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS
A. PROGRAMA DE LOS PLC's EN PL7
A.l PLC PRINCIPALA.2 PLC SECUNDARIO
B. CARACTERÍSTICAS DE LOS PLC's TSX 07
C. PROGRAMACIÓN EN PL707
D. SENSORES INDUCTIVOS
E. CONVERSOR RS232C/RS485
F. VARIADOR DE FRECUENCIA
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
En la actualidad la industria se está encaminando a automatizar todos sus
procesos con el uso de autómatas programables (PLC's) los cuales son la
solución para el control de procesos industriales.
Hasta no hace mucho tiempo atrás el control de procesos industriales se
hacía de forma cableada por medio de contactores y relés. Al operario, que se
encontraba a cargo de este tipo de instalaciones, se le exigía tener altos
conocimientos técnicos para poder realizarlas y posteriormente mantenerlas.
Además, cualquier variación en el proceso suponía modificar físicamente gran
parte de las conexiones y montajes, siendo necesario para ello un gran esfuerzo
técnico y un mayor desembolso económico.
Los PLC's permiten implementar sistemas de control con mayores
prestaciones a los controles tradicionales con relés, además pueden realizar
diversas tareas de tratamiento de datos sustituyendo los circuitos tradicionales
que ocupaban mucho espacio, difíciles de modificar y con grandes necesidades
de mantenimiento por un programa computacional flexible, seguro, confiable con
un mantenimiento mínimo y a un precio bajo.
La mayoría de PLC's han sido fabricados para ser utilizados en medios
industríales bastante exigentes, estos son usados en tareas críticas o extremas,
por su rendimiento y simplicidad, en donde un PC podría'sobrecargarse. Si
además del control de tareas, se necesita procesamiento de datos, control,
monitoreo o funcionamiento en red se puede añadir una PC para trabajar
conjuntamente.
La utilización de computadores personales en el control automático de
procesos industriales ha tenido un significante aumento en los últimos tiempos
debido a! avance en las computadoras personales y su costo no tan elevado, lo
que ha facilitado el uso de un control supervisorio. Esta característica asociada
con las funciones que ofrece un controlador lógico programable hace un sistema
PC-PLC una propuesta muy viable.
El autómata programable puede encontrarse en el lugar donde se
encuentra el proceso de automatización y el PC puede ser colocado en una
oficina o sala de control, desde donde se puede controlar o monítorear el proceso,
ofreciendo una gran cantidad de ventajas.
El avance tecnológico ha permitido ir desarrollando PLC's compactosj de
alta confiabilidad, fácil comunicación con un PC, fácil de programar y reprogramar
en el lugar de trabajo, a bajo costo y con los cuales se pueden desarrollar
sistemas complejos de automatización.
Por estas razones se ha pensado desarrollar un modulo demostrativo de
una red de PLC's con control supervisorio, que permita dar una visión más clara y
amigable de los PLC's. Para esto se va a utilizar:
• "El software PCIM, que es un sistema-SCADA que tienen la ventaja de
poder controlar la automatización desde la pantalla de la PC como si se lo
hiciese manualmente. Las ventajas de disponer de un software de
programación gráfica permite desarrollar un instrumento virtual aplicado al
control y monitoreo del proceso.
* El NANO PLC TELEMECANIQUE, que posee excelentes características
funcionales y es de bajo costo.
Los sistemas de automatización mediante PLC's se han venido utilizando
en algunos campos, en nuestro país muchas industrias tienen sistemas de
automatización, lo que les ha significado un incremento en la producción, pero
hay otra parte de las industrias que lo han ¡mplementado, se han visto
beneficiadas por ei aumento de la producción. Pero así mismo, otras industrias
todavía no conocen exactamente e! funcionamiento y beneficios, viéndolo como
un gasto y no como inversión; por io cual se muestran algo indiferentes ai
cambio, es por ello que nace la necesidad de este proyecto, el cual ayudará a que
el camino de la automatización se expanda.
En la actualidad, no se puede entender un proceso complejo de alto nivel y
Habilidad desarrollado por técnicas cableadas. El ordenador y los autómatas
programables han intervenido de forma considerable para que este tipo de
instalaciones se haya visto sustituido por otros, controlados de forma programada.
1.1 HISTORIA
Los PLC's se introdujeron por primera vez en la industria, en la década de
los sesentas. La razón principal de tal hecho fue la necesidad de eliminar el gran
costo que se producía ai reemplazar el complejo sistema de control basado en
relés y contactores.
Los primeros PLC's se usaron solamente como reemplazo de relevadores,
es decir, su capacidad se reducía exclusivamente al control On-Off (de dos
posiciones) en máquinas y procesos industriales.
El problema de los relés era que cuando los requerimientos de producción
cambiaban, también lo hacía el sistema de control. Esto comenzó a resultar
bastante caro cuando los cambios fueron frecuentes. Dado que los relés son
dispositivos electromecánicos y poseen una vida limitada, se requería una estricta
manutención planificada. Por otra parte, a veces se debían realizar conexiones
entre cientos o miles de relés, lo que implicaba un enorme esfuerzo de diseño y
de mantenimiento.
De a poco se fue mejorando la idea inicial de los PLC's convirtiéndose en
lo que ahora son, Sistemas Electrónicos Versátiles y Flexibles.
Las habilidades de comunicación comenzaron a aparecer en 1973
aproximadamente. El primer sistema fue el bus Modicon (Modbus.) El PLC podía
ahora dialogar con otros PLC's y en conjunto podían estar aislados de las
máquinas que controlaban. También podían enviar y recibir señales de tensión
variables, entrando en el mundo analógico.
En los 80 se produjo un intento de estandarización de las comunicaciones
con el protocolo MAP (Manufacturing Automation Protocol) de General Motors.
Los 90's han mostrado una gradual reducción en el número de nuevos
protocolos, y en la modernización de las capas físicas de los protocolos más
populares que sobrevivieron a los 80"s. El último estándar intenta unificar el
sistema de programación de todos los PLC's, en un único estándar internacional.
Ahora disponemos de PLC's que pueden ser programados en diagramas de
bloques, lista de instrucciones y texto estructurado al mismo tiempo.
CAPITULO II
BASE TEÓRICA PARA EL DESARROLLO DEL MODULO
2.1 DEFINICIONES
AUTOMATISMOS Y AUTOMATIZACIÓN
> Se define como automatismo, a! dispositivo eléctrico, electrónico, hidráulico,
neumático, etc. en una máquina o proceso, para lograr que funcione de
forma automática. La forma actual y general para realizar dichos procesos,
es la utilización de Controladores Lógicos Programables (PLC's).
Dicho equipo es un elemento electrónico creado para el control de procesos
secuenciales, y su lenguaje abarca todas las posibilidades tales como
contactos serie, en paralelo, contadores, desplazamientos, temporizadores,
y funciones muchísimo más complejas.
CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMADLE
> Los controladores lógicos programables, también llamados autómatas
programables o PLC's, son equipos de estado sólido con tecnología digital
de la familia de computadoras, que usan circuitos integrados en lugar de
aparatos electromecánicos para implementar funciones de control.
Son capaces de almacenar instrucciones, como secuencias, tiempos,
conteos, aritméticas, manipulación de datos, y comunicación, para controlar
máquinas industriales y procesos.
Se entiende por Controlador Lógico Programable (PLC), o Autómata
Programable, a toda máquina electrónica diseñada para controlar en
tiempo real y en medio industrial procesos secuenciales.
Un aparato electrónico de operación digital que usa una memoria
programable para e! almacenamiento interno de instrucciones para
funciones especificas tales como: secuencias lógicas, temporización,
conteo, aritméticas; para controlar, mediante módulos de entrada/salida
analógicos o digitales, varios tipos de máquinas o procesos.
Un controíador lógico programable es un equipo electrónico digital con
hardware y software compatibles, para aplicaciones industriales.
Es un equipo electrónico industrial que acepta entradas de interruptores y
sensores, evalúa éstos en concordancia con el programa almacenado en
su memoria y genera salidas para el control de máquinas o procesos.
f ^
Intetfaces deEntradas
h_$,CPU
P xn cesado rMemoria
\ J
^^*,msoss^ Iníerfaces deSalidas
Figura 2. 1 Estructura básica de un PLC
AI PLC también se le puede definir como una "caja negra" en la que existen
terminales de entrada a los que se conectarán pulsadores, finales de
carrera, fotoceldas, detectores, etc, terminales de salida a los que se ie
conectarán bobinas de contacíores, elecíroválvulas, lámparas, etc, de tal
forma que la actuación de estos últimos están en función de las señales de
entrada que estén activadas en cada momento del programa almacenado.
2.2 ARQUITECTURA
La mejor opción para el control de procesos industriales es el empleo de
autómatas programables. Estos aparatos se basan en el empleo de un
microcontrolador para el manejo de las entradas y salidas.
La memoria del aparato contendrá tanto e! programa de usuario como el
sistema operativo en tiempo real, que permite ejecutar secuencialmente las
instrucciones del programa. Opcionaímente, en la mayoría de los autómatas,
también se incluyen una serie de funciones preimplementadas de uso general
(como reguladores PID).
2.2.1 ESTRUCTURA EXTERNA
Todos los autómatas programables, poseen una de las siguientes estructuras:
> Compacta: en un solo bloque están todos lo elementos.
> Modular: - Estructura americana: separa las E/S del resto del autómata.
- Estructura europea: cada módulo es una función (fuente de
alimentación, CPU, E/S, etc).
Exteriormente los encontraremos con cajas (racks) que contienen una de
estas estructuras, las cuales poseen indicadores, y conectores en función del
modelo y fabricante.
Para el caso de una estructura modular se dispone de la posibilidad de fijar
los distintos módulos en racks normalizados, para que el conjunto sea compacto y
resistente.
2.2.2 ESTRUCTURA INTERNA
MEMORIA:
- Sistema operativo- Memoria de E/S- Programa de usuario- Memoria de estados internos- Salvaguarda de datos- Variables internas Microprocesador Reloj
1
Registros y unidades de E/S
1Expansión E/S
Expansión BUS
Acopladores E/S E/S serie- Red indusrial
SENSORESACTUADORES
- RS-485- RS-232
- E/S adicionales- E/S especiales
Figura 2. 2Estructura interna de un PLC
Los elementos esenciales, que todo autómata programabie posee como
mínimo, son:
> Sección de entradas: se trata de líneas de entrada, las cuales pueden ser
de tipo digital o analógica. En ambos casos se tienen rangos de voltaje
estandarizados, los cuales se especifican en las hojas de características
del fabricante. A estas líneas se conectan los sensores y emisores de
señal.
Sección de salidas: son una serie de líneas de salida, que también pueden
ser de carácter digital o analógico. A estas líneas se conectan los
actuadores.
>• Unidad central de proceso (CPU): se encarga de procesar el programa de
usuario que se introduce a través de un dispositivo o terminal de
programación. Para ello se dispone de diversas zonas de memoria,
registros e instrucciones de programa.
Tanto las entradas como las salidas están aisladas de la CPU según el tipo
de autómata que se utilice. Normalmente se suelen emplear optoacopladores en
las entradas y relés/optoacopladores en las salidas.
Aparte de estos elementos fundamentales, también se tienen:
> Fuente de alimentación.
> Unidad o consola de programación: que nos permitirá introducir, modificar y
supervisar el programa de usuario,
> Dispositivos periféricos: como nuevas unidades de E/S, más memoria,
unidades de comunicación en red, etc.
> INTERFACES: facilitan la comunicación del autómata medíante enlace
serie con otros dispositivos (como un PC).
En los siguientes apartados comentaremos la estructura de cada-elemento.
Unidad Central de Procesamiento (CPU)
La CPU es el corazón del autómata programable. Es la encargada de
ejecutar el programa de usuario mediante el programa del sistema (es decir, el
programa de usuario es interpretado por el programa del sistema). Sus funciones
son:
> Vigilar que el tiempo de ejecución del programa de usuario no exceda un
determinado tiempo máximo (tiempo de ciclo máximo). A esta función se le
suele denominar Watchdog (perro guardián).
'*• Ejecutar el programa de usuario.
> Crear una imagen de las entradas, ya que el programa de usuario no debe
acceder directamente a dichas entradas.
> Renovar el estado de las salidas en función de la imagen de las mismas
obtenida al final del ciclo de ejecución del programa de usuario.
> Chequear del sistema.
Memoria
La memoria de un PLC es básicamente un arreglo de bits accesibles
aleatoriamente e identificados por direcciones únicas. En ésta se almacena la
tabla de datos y el programa del usuario.
La memoria se caracteriza por la longitud de una palabra expresada en
número de bits y por e! número de miles de palabras que puede contener (K =
kilo-palabras - 1024 palabras).
Bit se asocia a una variable lógica caracterizada por O o 1.
Palabra: asociación de bits empleados independientemente, o
conjuntamente para expresar una cantidad en binario. La palabra (word) en
la memoria de los autómatas consta de 8 - 12 o 16 bits, incluso algunas 24
y 32 bits.
8 bits = 1 byte
16 bits = 1 palabra ( 2 bytes)
La íongiíud de la palabra da idea de ia complejidad de la orden que se
escribe con ella.
La capacidad de la memoria de los autómatas programables es variable,
desde 0.25 K palabras hasta 16 K palabras. Esta característica va asociada a la
longitud y complejidad de los problemas que pueden ser resueltos.
La disposición de una área de la memoria se emplea en diversas funciones:
'> Memoria del programa de usuario: aquí se introduce el programa que el
autómata va a ejecutar cíclicamente,
> Memoria de la tabla de datos: se suele subdividir en zonas según el tipo de
datos (como marcas de memoria, temporizadores, contadores, etc).
> Memoria del sistema: aquí se encuentra el programa en código máquina
que moniíorea el sistema (programa del sistema o firmware). Este
programa es ejecutado directamente por el microprocesador o
microcontrolador que posea el autómata.
> Memoria de almacenamiento: se trata de una memoria externa que se
emplea para almacenar el programa de usuario, y en ciertos casos parte de
la memoria de la tabla de datos. Suele ser de uno de los siguientes tipos:
EPROM, EEPROM, o FLASH.
Los tipos de memoria encontrados usualmente son:
Estas memorias presentan la ventaja de poder ser modificadas muy
rápidamente, palabra a palabra, por ello son muy utilizadas para la puesta a punto
de programas, pero necesitan baterías de respaldo pues su contenido se borra en
caso de cortes de suministro. Se le denomina memoria de acceso aleatorio, ya
que los datos que almacena no llevan un orden de lectura ó escritura en forma
secuencíal, y se puede acceder a ellos las veces que se requiera.
REPROM (Reprogrammable Read Only Memory).
Estas memorias no pierden su contenido en caso de ausencia de tensión,
pero no pueden ser borradas selectivamente, pues esta operación se realiza por
radiaciones ultravioletas. Este tipo de memoria resulta interesante para el
funcionamiento en servicio del programa, pero necesita una puesta a punto sobre
la memoria RAM.
EAROM (Eléctrica! Alterable Read Only Memory).
Este nuevo tipo de memoria posee características de los dos anteriores.
Son no volátiles y pueden ser borradas eléctricamente, palabra por palabra,
Con este tipo de memorias no es necesario una puesta a punto previa de!
programa sobre memoria RAM, no se requiere radiaciones ultravioletas para
borrar un programa y éste permanece inalterado en caso de corte de energía.
Bitn° 15
Palabra n° OPalabra n° 1Palabra n° 2
Longitud de la palabra16 bits
Y Y
- Bit n° O
Y Y Y
Figura 2. 3 Estructura cíe la memoria
Tipo de memoria
RAM:Random Access Memory
Memoria de acceso selectivo.
Memoria viva
Read-write memory
Memoria de lectura/escritura
ROM: Read only memory
Memoria muerta.
Memoria de solo lectura
PROM: Programmable ROM
Memoria muerta programable
EPROM: Erasable PROM
Memoria muerta borrable
RPROM: Reprogrammabíe PROM
Memoria muerta reprogramable
EEPROM: Electricaily Erasable ROM
Memoria muerta borrado eléctrico
EAROM: Elecírically Alterable ROM
Memoria muerta y viva
Borrado
Eléctrico
Imposible
Por rayos UV
Eléctrico
Programación
Eléctrico
Eléctrico
En caso de corte de la
corriente de suministro.
Su contenido
Se pierde
Se mantiene
Tabla 2. 1 Características de los tipos de memoria
Procesador:
Todos los procesadores de las computadoras son diseñados para llevar a
cabo operaciones aritméticas y lógicas. Desde los años 70s, cuando se pudo
reducir los circuitos complejos, necesarios para realizar estas tareas, en un simple
chip, han sido conocidos como microprocesadores.
Estos dispositivos electrónicos son el cerebro de cada computador, tienen
una única característica, son programables, se les dice que hacer por medio de
un grupo de instrucciones, compiladas para formar un programa.
14
El mícroprocesador es la parte de la CPU que recibe, analiza, procesa y
envía información. La información es enviada y recibida en forma de pulsos
digitales.
El procesador evalúa el programa en forma secuencial, paso por paso, y
ordena repetir la operación cíclicamente.
Dos factores determinan el poder del microprocesador: la
longitud de bits y la velocidad del reloj. Hay microprocesadores de 4, 8, 16, 32
bits, los cuales manejan 4, 8, 16 o 32 bits al mismo tiempo, respectivamente. La
velocidad del reloj indica la rapidez con la que el microprocesador ejecuta las
instrucciones, puede variar de 1 MHz a SOOMHz.
Basado en cada inspección, el procesador, puede iniciar una o más
acciones de control, dependiendo de las condiciones de las entradas y salidas.
Las inspecciones tienen por objeto establecer sí las entradas y salidas han
actuado. Estas acciones establecen un lazo de control entre las señales de
entrada tales como: interruptores, finales de carrera, pulsantes, sensores, y las
salidas: relés, transistores, triacs, etc.
Fuente de alimentación
La fuente de alimentación es la que provee la energía al CPU y al sistema
de E/S. La selección y capacidad de la fuente está directamente relacionada con
la configuración del sistema PLC y éste a su vez con la aplicación. En los
sistemas modulares que permiten racks de expansión, se requiere una fuente por
cada rack.
Unidades de E/S (Entrada y salida de datos)
Entradas: Generalmente se disponen de dos tipos de E/S:
> Digital
> Analógica.
Las más utilizadas son las digitales, que por medio de optoacopladores
toman el voltaje entrante y permiten la activación de la variable respectiva dentro
del programa del PLC. Las señales de entrada son generalmente voltajes
provenientes de sensores ubicados en la máquina o proceso a controlar. Las
entradas de un PLC pueden ser también de diferentes voltajes, ya sea corriente
alterna o de corriente continua.
Estos voltajes pueden ser de 24 VDC, 110 VAC, 220 VC, entre oíros.
Obsérvese la figura 2.4 (a) el diagrama eléctrico de una entrada que utiliza como
iníerfaz un circuito con opíoacoplamiento para aislar los voltajes externos al PLC,
ofreciendo una protección hasta de 6000 voltios en la entrada, sin producir daño
alguno a la circuitería interna. Este exceso de voltaje dañaría las entradas del
PLC (optoacopladores), pero no ocasionaría daños a los circuitos internos del
PLC porque se está utilizando optoacopladores y estos aislan a los circuitos del
PLC de la energización de las entradas.
Sensor , c
>-, Entrada . C ~
Y
-—
77 -
-
ptoaooplador -*- '*
-!
^
1 ^
Hacia la CPU
ID]
a) Eníi-ada digital del PLC b) Contacto de la entrada
Fie uní 2. 4
También se puede apreciar el símbolo utilizado dentro del programa del
PLC para representar una entrada, éste es denominado como un contacto. Un
módulo puede constar de 8 o de 16 entradas generalmente, figura 2.4 (b),
16
ofreciendo externamente la cantidad de terminales correspondientes a los
contactos de cada uno de los optoacopladores.
Módulos de E/S analógicas:
Pueden poseer cualquier valor dentro de un rango especificado por el
fabricante. Se basan en conversores A/D y D/A aislados de la CPU (ópticamente
o por etapa de potencia). Estas señales se manejan a nivei de byte o palabra
(8/16 bits) dentro del programa de usuario.
Convierten las señales de corriente o voltaje provenientes de procesos
continuos, en un valor numérico, para ser utilizados numéricamente por la CPU.
Las señales de entrada típicas son : 1-5, 0-5, 0-10 Vdc. Este es el voltaje
medio en la entrada de los terminales de entrada analógica. Si se transmite
mediante señales de corriente (4-20 mA), esta señal es convertida de 1-5 Vdc
correspondientemente, usando resistencias escalonadas conectadas a través de
los terminales de entrada del módulo analógico.
La señal analógica es convertida en la correspondiente señal digital
mediante convertidores A/D.
Salidas (Outputs)
Son salidas físicas a las cuales se conecta el cableado.que llevará la señal
a los acíuadores de la máquina o proceso que se esté controlando. Cada salida
corresponde a una variable dentro del programa en ejecución. La mayoría de los
módulos de salida están basados en relés, figura 2.5 (a), debido a que son
dispositivos que soportan buena cantidad de corriente a través de sus contractos
y ofrecen alto aislamiento en caso de picos de voltajes, de tal modo que la
circuitería del PLC no se ve afectada por dichas tensiones.
17
Los relés son utilizados para el control de las salidas de tipo ON/OFF del
PLC, o sea, por medio de éstos es que se interrumpe la corriente de control del
actuador que se encuentre conectado a! mismo. Cabe anotar que también
podemos encontrar salidas a través de optoacopladores y un transistor o un
TRIAC, que deben ser conectadas, al circuito externo que se desea controlar.
I 0«.f*laCPU
aJSalída digital del PLC con relés b) bobina
EWTRflí/VS
LÓGICA?OFTOflSL^OOR CGM'vERTIDQft
DESDE
DPU
OC
DC ^r v>, ,/-- VN- ixJ
TRIGGER
CQNTBOL
FfilflC
J*ft fit,
c) Salida digital con TRIACS
Figura 2. 5
Contadores (counters).
Al igual que las entradas lógicas, los contadores de un PLC son variables
que simulan a los dispositivos contadores reales. Pueden hacer conteo de
entradas y salidas físicas o lógicas, como también, pueden hacerlo en forma
ascendente o descendente, activando otras variables luego de comparar el valor
del conteo en que se encuentren con un valor que se haya programado
previamente.
Temporizado res (timers)
Son variables que simulan un temporizador físico, al cual se le puede
programar e! tiempo deseado para la activación o desactivación de otra variable
dentro del programa, o de entradas y salidas físicas externas. Podemos encontrar
íemporizadores con retardo a la activación (on delay), retardo a la desactivación
(off delay), con retención, entre otros.
2.3 CICLO DE OPERACIÓN DE UN PLC
Al comenzar el ciclo, la CPU lee el estado de las entradas y actualiza la
memoria de datos de entradas. A continuación ejecuta la aplicación empleando el
último estado leído. Una vez completado el programa, la CPU ejecuta tareas
internas de diagnóstico y comunicación. Al final del ciclo se actualizan las salidas.
Leer Entradas*"""'•"• BSraO^BIk.
Ejecutar Programa
Actualizar Salidas iBftÉ^ ^BBr Diagnósticos - Comunicación
Figura 2, 6 Cíelo de funcionamiento del PLC
El tiempo de ciclo depende del tamaño de! programa, del número de E/S,
de la cantidad de comunicación requerida y de la velocidad del procesador.
El autómata ejecuta el programa de usuario en un tiempo determinado, el
cual va a depender sobre todo de la longitud del programa. Esto es debido a que
19
cada instrucción tarda un tiempo en ejecutarse, por lo que en procesos rápidos
será un factor crítico.
En un sistema de control mediante un autómata programable se tienen los
siguientes tiempos:
1. Retardo de entrada.
2. Vigilancia y exploración de las entradas.
3. Ejecución del programa de usuario.
4. Transmisión de las salidas.
5. Retardo en salidas.
La suma de los tiempos 2, 3 y 4 constituye el tiempo de ciclo del autómata.
Tras este ciclo es cuando se modifican las salidas, por lo que sí varían durante la
ejecución del programa tomarán como valor el último que se haya asignado.
Esto es así debido a que no se manejan directamente las entradas y las
salidas, sino una imagen en memoria de las mismas que se adquiere al comienzo
del ciclo (2) y se modifica al fina! de éste (retardo).
En la etapa de vigilancia (watchdog) se comprueba si se sobrepasó el
tiempo máximo de ciclo, activándose en caso afirmativo, la señal de error
correspondiente.
2.4 UNIDADES DE PROGRAiMACION
El autómata debe disponer de alguna forma de programación, la cual se
suele realizar empleando alguno de los siguientes elementos:
20
Unidad de programación: suele ser en forma de calculadora.
Es la forma más simple de programar el autómata, y se suele reservar para
pequeñas modificaciones del programa, o la lectura de datos en el lugar de
colocación del autómata.
Figura 2. 7 Prosrramuclora manual
Consola de programación: es un terminal a modo de ordenador que proporciona
una forma más cómoda de realizar el programa de usuario y observar parámetros
internos de! autómata. No muy utilizado actualmente.
Figura 2, S Consola de programación
PC: es el modo más potente y empleado en la actualidad.
Permite programar desde un ordenador personal estándar, con todo lo que
ello supone: herramientas más potentes, posibilidad de almacenamiento en
soporte magnético, impresión, transferencia de datos, monitorización mediante
software SCADA, etc.
Para cada caso, el fabricante proporciona lo necesario, bien el equipo, e!
software y cables adecuados. Cada equipo, dependiendo del modelo y fabricante,
puede poseer una conexión a uno o varios de los dispositivos de programación
anteriormente descritos.
2.5 CANALES DE COMUNICACIÓN
Un cierto número de funciones deben ser ejecutadas para intercambiar
datos entre dos aparatos remotos sin error, pérdida o duplicación:
> Organizar datos en bloques antes de transmitirlos sequencialmente,
> Sincronizar el transmisor y receptor,
> Detectar errores de transmisión y si es posible recuperar la información
dañada,
> .Identificar los aparatos que están comunicándose,
> Control del flujo de transmisión.
Estas funciones forman las bases de todos los protocolos de vinculación y
justifican las características de transmisión que veremos en la siguiente sección.
2.5.1 PRINCIPIO DE TRANSMISIÓN
La velocidad y los requisitos de transmisión varían considerablemente de
un aparato a otro. Son dependientes de la distancia cubierta, volúmenes de
intercambio, tiempos de respuesta necesarios, costos de instalación, etc.
Para reunir todas estas demandas, tres modos de transmisión han sido
definidos.
99
2.5.2 TRANSMISIÓN PARALELA
La información de la salida del equipo de procesamiento de datos es
usuaimente enviada en la forma de "n" bits de datos.
A U i i ¿U
Unidad 1
Unidad 2
Unidad 3
Unidad 4
Lineasedel bus
-
4!e gestión
-
"--
\ i/
L*.
i
ine
BUS
8 lineas de direccionesde control de datos
Lineas de gestión detransferencia dedatos
Figura 2. 9 Transmisión Paralela
La transmisión en paralelo requiere la transmisión simultanea de los "n" bits
de datos y por lo tanto requiere una línea de transmisión con "n" cables, llamado
bus, que va con líneas de prueba y comando.
Este modo de transmisión permite velocidades de transferencia rápidas (1
megabyte por segundo) en distancias pequeñas (hasta 20 metros). Este tipo de
transmisión es principalmente utilizado para instrumentación: norma IEEE-488 o
para impresoras.
La transmisión de datos en modo paralelo, para una distancia mayor a
unos pocos metros, requiere de una gran inversión por el número de cables de
transmisión requeridos y la necesidad de usar receptores para asegurar la
integridad de los datos.
2.5.3 TRANSiMISíÓN SERIAL ASINCRÓNICA
Este tipo de transmisión es ampliamente utilizada en ambientes industriales
por lo barato y fácil de instalar.
Defección del niíde envió
f ii i
r T/ /! 1
il de paridad
(eventual)
I
I I " I I Ibit de envío Dato Bit de parada
START (enlreSyShíis) (1;1 íX2o2bits)
Figura 2. 10 Transmisión serial asincrónica
Para este tipo de transmisión la línea tiene solo un cable; los bits de datos
binarios de una palabra o carácter se envían sucesivamente, uno a continuación
de otro. Ninguna señal de reloj u otra señal de sincronización es enviada con los
datos, sino que el receptor y el transmisor tienen relojes internos que se
sincronizan con cada carácter a partir del bit de inicio.
La sincronización de los dos relojes está asegurada en cada carácter que
está encuadrado en un elemento de arranque: bit de INICIO y de uno o dos bits
de PARADA.
El tipo de transmisión se llama asincrónica, cuando el intervalo de tiempo
entre dos caracteres completos (incluyendo los bits de INICIO y PARADA) pueda
ser cualquiera.
24
Esta transmisión es particularmente apta para intercambios de datos a baja
velocidad.
2.5.4 TRANSMISIÓN SERIAL SINCRÓNICA
A lo contrario de la transmisión asincrónica, el dato es enviado en
estructuras (desde unos pocos bytes hasta algunos Kbytes). Las estructuras
consisten de un fluido continuo de bits (sin bits de inicio/parada como en ei modo
asincrónico).
Site de fin demensaje
Dalo
Inicio de mensaje
Figura 2, 11 Transmisión serial sincrónica
Los dos relojes (transmisor y receptor) son sincronizados utilizando un
código autosíncronizante (ej. Código Manchester)
Este tipo de transmisión es apropiado para intercambio de grandes
volúmenes de datos a una velocidad alta (velocidad >50 Kbiís/s).
25
2.6 PARÁMETROS GENERALES DE LA TRANSMISIÓN SERIAL
ASINCRÓNICA
2,6.1 TÍPOS DE UNIONES
Unión punto a punto
Este tipo de unión es simple, con dos estaciones.
Figura 2. 12 Unión p u n t o a punto
Dependiendo de las necesidades y de la capacidad física de la línea, este
tipo de unión puede utilizarse en los tres siguientes modos:
> Transmisión Simple (unidireccional):
La estación A siempre es el transmisor.
La estación B siempre'es el receptor.
A 0
Figura 2. 13 Unión punto ¡i punto simple
Trasmisión Half-duplex (bidirecdonal):
Cada una de las dos estaciones pueden transmitir o recibir, pero no las dos
simultáneamente. La unión solo puede operar en una dirección en
cualquier momento.
26
v" A -i:-' 0 -•SÍ
Figura 2. 14 Unión punto n punto Half dúplex
Transmisión Full-duplex (bidireccionaf):
Las dos estaciones pueden ser simultáneamente transmisores y receptores.
.. .Y
;. • •
Figura 2. 15 Unión pun to a p u n t o Culi dúplex
Unión Multípunto
•-C-.
Figuní 2, Ifí Unión mul t ipun to
Cuando se conecta un número de estaciones a una estación central, una
interfaz punto a punto puede ser utilizada para cada una, sin embargo este tipo de
conexión es costosa, especialmente para largas distancias. Un sistema multipunto
es por lo tanto generalmente preferido.
En esta configuración, el dato enviado por el aparato central A es recibido
simultáneamente por todas las estaciones conectadas. Sin embargo, en un
instante dado, solo una de las estaciones B, C, D pueden enviar datos hacia la
central A. Esto implica que un procedimiento especial1 debe ser utilizado para
ordenar los intercambios de información.
27
2.6.2 NUMERO DE BITS DE DATOS.
Los datos son codificados en 7 u 8 bits:
> Codificación en 8 bits: codificación binaria pura, con señal y sin señal
> Codificación en 7 bits: Codificación de norma ASCII (American
Standard Code for Information ínterchange).
El primer bit de un byte (bit menos significativo) es transmitido primero y el
octavo (mas significativo) es transmitido al final.
Dirección de irartsmisión
PARADA PARIDAD 7 6 5 3 2 1 INICIO
0 0 1 1 0 1 0 0 1 1
ríi 2. 17 Transmisión de datos
Puridad
En vista del riesgo de un error durante la transmisión, es aconsejable
añadir información a los bloques de datos que van a ser enviados,'de tal forma
que el receptor pueda detectar un error.
La técnica usada es para añadir un bit de paridad al carácter transmitido.
El receptor concluye que hay un error si la paridad del carácter recibido no
corresponde al bit de paridad.
2S
> Paridad par: el número total de bits en 1 (carácter + bit de pandad) debe
ser par.
> Paridad impar: el número total de bits en 1 (carácter +bií de paridad) debe
ser impar.
La verificación de la paridad puede ser inhibida en ciertos casos, cuando
otro tipo de intercambio de datos es instalado (ej: verificación usando Checksum o
CRC cyclíc redundancy check). Este es el caso de: "NO PARIDAD" •
Número de Bits de Parada
El número de bits de parada pueden variar de 1 a 2. Cuando este o estos
bits de parada son recibidos, el receptor retorna a su estado de marcha lenta.
El reloj receptor solo está sincronizado con el reloj transmisor por el tiempo
de duración de la transmisión de caracteres. El añadir bits de servicio (inicio y
parada) a cada byte a ser transmitido corresponde a una pérdida mínima del 25 %
de la capacidad de la línea de transmisión.
Es, por lo tanto, aconsejable solo utilizar un bit de parada con el fin de
mejorar la eficiencia.
El escoger más de un bit de parada se asocia con equipos de tecnología
antigua, donde la electrónica no es suficientemente precisa para poder detectar el
fin de un carácter en un bit de parada simple. Este problema no se presenta en
equipos nuevos.
Velocidad de Transmisión.
El modo serial asincrono es particularmente apto para velocidades de
transmisión bajas. Las velocidades asociadas son las siguientes:
29
1200 bps 9600 bps
2400 bps 19200 bps
4800 bps
2.7 INTERFACES DE COMUNICACIÓN
Todo PLC, salvo casos excepcionales, posee la virtud de poder
comunicarse con otros dispositivos (como un PC). Lo normal es que posea una
¡nterfaz serie del tipo RS-232 / RS-485. A través de esta línea se pueden manejar
todas las características internas del conírolador, incluida la programación del
mismo, y suele emplearse para monitorización del proceso en otro lugar
separado.
2.7.1 INTERFAZ ESTÁNDAR RS 232 C
El nombre de esta interfaz viene de la norma RS232 definida por la EIA
(Electronic Industries Associatíon). A veces se la refiere como V24, porque son
casi idénticas a las normas V24 y V28 definidas por el CCITT
(InternaíionalTelegraph and Telephone Consultaíive Committee).
El objetivo de la norma EIA RS232 C es definir las características funcionales,
eléctricas y mecánicas de intercambio entre DTE y DCE:
s- DTE : Equipo Terminal de Datos como PLC's, computadoras, etc.
s- DCE : Equipo de Comunicación de Datos como modems, convesores de
señal, etc.
En la práctica, la iníerfaz RS232 C es un voltaje definido para
transmisiones seriales sincrónica y asincrónica.
La ¡níerfaz RS 232 C incluye dos líneas de transmisión de datos, una para
cada dirección y un ajuste de control y líneas de comando necesarias para
establecer canales de comunicación.
Todas estas líneas tienen como referencia un cable común (señal de
tierra). La interfaz RS232 es una interfaz punto a punto.
Características Eléctricas
La interfaz RS232 se define para distancias hasta 15 metros y velocidades
de transmisión hasta 20 Kbps.
Voltaje de salida (sin carga)
Voltaje de salida (plena carga)
Niveles de Transición
Impedancia del receptor
Señal de variación de velocidad
± 25 voltios máximo
5 a 15 voltios
(polaridad positiva y negativa)
± 3 voltios
3 hasta 7 KQ
30 V/LLS max.
Figura 2. 18 Voltaje en circuito cernido del convcrsor RS232/RS4S5
Para líneas de datos:
Voltaje > O = bit en O lógico
> Voltaje < O = bit en 1 lógico
Para señales de servicio:
> Voltaje >0 = estado TRUE,
> Voltaje <0^ estado FALSE.
Características Funcionales y Mecánicas
Las características de conexión de la RS 232 C son las mismas que las
normas ISO 2110 que define a 25 pines del conector y la función de los diferentes
pines.
13...
25...
Fisura 2. 19 Conector DB-25
Pin
1
2
3
4
5
6
7
8
20
22
23
Nombre usual
PG
TXD
RXD
RTS
CTS
DSR
SG
CD
DTR
Rl
DSRS
Sentido
-»
<-
-»
«—
<—
-c—
— >
<—
->
Designación
Tierra de protección
Emisión de datos
Recepción de datos
Demanda para emitir
Dispuesto a emitir
Puesto de datos dispuesto
Tierra de señalización o retorno común.
Detección portadora
Conexión del puesto de datos
Indicador de llamada
Selección del caudal binario
Tabla 2. 2 fines del Conector DB25
Los pines 1 al 8 , 20,22 y 23 son los más utilizados frecuentemente. Los
otros pines (rara vez utilizados) son asignados principalmente a las bases de
tiempo requeridos para transmisión serial asincrónica, también como canal
secundario de supervisión de la interfaz.
Las señales Rl, DSR, DTR, son usadas para crear y abrir el circuito cuando
una línea no está permanentemente asignada a la interfaz.
Las señales RTS, GTS, DSR son usadas para ¡nícializar la transmisión.
La señal DSRS es utilizada para seleccionar una de dos velocidades de
transmisión cuando esta opción es ofrecida por el MODEM.
Uso de la Interfaz
La norma RS 232 C es ciertamente la más ampliamente usada hoy en día,
su relativa complejidad se debe a su amplio rango de aplicaciones: transmisión
sincrónica y asincrónica, marcado manual o automarcado, etc.
Distancia
15 m
1 iv-fc-j Velocidad
Fi«urn 2. 20 Velocidad de t ransmisión en func ión de In dis tancia
Aunque diseñada originalmente para transferir datos vía línea telefónica, es
a menudo utilizada para comunicaciones locales. En este caso las señales de
servicio principal designadas para el control del MODEM son usadas para verificar
e! estado y e! control de periféricos como impresoras.
2.7.2 ÍNTERFAZ ESTÁNDAR RS-485
Estas normas son completamente diferentes de las normas RS 232 porque
éstas definen un modo de transmisión diferencial. Cada señal de datos es
transmitida a través de dos cables, y no tiene referencia a tierra, pero es
presentada como una señal diferencial en las salidas de transmisión y en las
entradas de recepción. La norma RS 485 es una extensión de la norma conocida
como RS 422, la cual permite interfaz multipunto así como punto a punto.
El uso de elementos terminales (Rt resistencia) es recomendado para que
la línea sea adaptada a su impedancia característica. Este esquema minimiza
ruido y eco , y asegura una mejor calidad de transmisión. Normalmente la línea es
adaptada a un final.
ResistenciaLinea Terminal
K. A
X/
H 3
A'
B1
raO.1I
Transmisor Receptor
Fisura 2. 21 Intcrfax RS-4S5
Características Eléctricas
Transmisor
Salida de voltaje con circuito abierto
6 voltios > Vo > -6 voltios
"XrVo
Fisura 2. 22
Salida de voltaje con circuito cerrado a través de una resistecia de 120H:
Vt > 2 voltios y a Vo/2
Polaridad reversa de acuerdo a los dos estados binarios.
> Receptor
El receptor es ajustado para proveer discriminación entres los dos estados
binarios, cuando las señales diferenciales aplicadas a las entradas tienen
una amplitud entre 200 mV y 6 voltios.
La máxima señal diferencial es +12 voltios.
Características Dinámicas
El uso de pares trenzados blindados con calibre de más de 0.2 mm2 (AWG
24), y un elemento de final de línea, velocidad de datos de hasta 100 kbps son
posibles sobre distancias de 1000 metros.
En la práctica, e! uso de estas normas con velocidades de datos reducidas
( 10 kbits/s) permite INTERFACES de datos de hasta unos pocos kilómetros.
Las características eléctricas de la iníerfaz RS 422A/RS 485 (modo
diferencial y nivel de corriente alto) las cuales proveen transmisión de datos con
un alto grado de inmunidad de interferencia, la hace una norma que es cada vez
mas ampliamente utilizada. Los transmisores pueden ser ubicados en un estado
de "impedancia alta" usando un comando relacionado, permitiendo operación en
configuración multipunto.
Esta interfaz asegura buena ejecución distancia/velocidad, una
configuración de bajo costo, que permite a cualquier subscriptor ser desconectado
sin perturbara la red.
2.7.3 INTERFAZ 4-20 mA
La interfaz de lazo de corriente 4-20 mA (TTY) es probablemente el tipo
más antiguo de interfaz serial. Fue originalmente desarrollada para comunicación
con teleprinter, pero nunca ha sido definida como una norma.
Esta interfaz está hecha hasta de dos lazos, uno para transmisión y otro
para recepción, los cuales pueden o no tener circulación de corriente a través de
ellos (20 mA), a partir dé una fuente de voltaje.
2.8 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN
Una vez definida la conexión física para poder transferir información entre
los dispositivos o sistemas, debe existir un formato para los datos y una estrategia
de sincronización de. como se envía y recepta los mensajes, incluyendo la
detección y corrección de los errores. En un enlace de datos se presentan
bloques que cumplen diferentes funciones.
La trasferencia ordenada de información en un enlace de comunicación se
logra por medio de un Protocolo de Comunicación.
36
E! protocolo constituye el conjunto de reglas y convenciones entre entes
comunicantes.
El objetivo es establecer una conexión entre DTE's, identificando el emisor
y el receptor, asegurando que todos los mensajes se transfieran correctamente y
controlando toda la transferencia de información.
Gerente--lrequiere
¿"-"" Z^
Tiene 300. ^Tn Cementoy Precio?
Telefonista Sistema TelefonistaA
" Espera
Piscado -_
Escucha ¿^
"Hola" ^Requiere i -
.. Espera"listo" " -
— — .
— — .
telefónico(Físico)
S»-
- "
¿*~^_
^ "^
y _
-_^
—
B
Campanilla
^- Atiendeidentifica"
E ..spera
—-Requiere ^__^"Hola"
•
Gerente-2
\
h*^" i iernpo
^Solo Tengo
Figura 2. 24 Annlogía cíe lo que realiza un protocolo
que permiten el enlace de datos.
Los modos de operación, la estructura de los mensajes, los tipos de
solicitudes y respuestas, constituyen las diferentes piezas constructivas de "un
protocolo, para este caso el protocolo Uniíeiway. . Los equipos (teléfono, en el
ejemplo), las conexiones, los cables, repetidoras, etc., constituyen el soporte
físico como son: el cable conversor RS485-RS232C y los puertos de
comunicación del PC y PLC. Los gerentes constituyen PLC's que se van a
comunicar.
Un protocolo define (os detalles y especificaciones técnicas del lenguaje de
comunicación entre los equipos.
Un elemento básico a considerar es la estructura del mensaje,
constituyendo una unidad de información denominada Cuadro, Bloque o
Datagram.
J L
Delimitado!1 Control Información
.} t .
Verificador deerrores
DelimHador
i —
Fisura 2. 2:> Djit¡i«ram
Cada protocolo está optimizado para diferentes niveles de automatización y
en consecuencia responden al interés de diferentes proveedores.
Nivel de Gerencia
I)
Nivel de auiomah'iacióff
/ ''ni3.e.
ID 0
01
1Sensores
Ixvxxw ¡•^. -IÜBS.Í
U
GDus de campo
Actúa cfores f-\- 1
n ==|
Figura 2. 26 Ejemplo de comunicación
Cada protocolo tiene un rango de aplicación, fuera del mismo disminuye el
rendimiento y aumenta la relación costo/prestación. En muchos casos no se trata
de protocolos que compitan entre sí, sino que se complementan, cuando se trata
de una arquitectura de un sistema de comunicación de varios niveles
2.8.1 PROTOCOLO MODBUS
Los controladores programables Modicon pueden comunicarse entre ellos y
con otros aparatos sobre una variedad de redes. La estructura base de la red
incluye redes industriales Modbus y Modbus Plus y redes estándares tales como
MAP y Ethernet. Las redes son accedidas por puertos internos en el controlador o
por adaptadores de red, módulos de opción y entradas que están disponibles de
Modicon.
El lenguaje común usado por todos los controladores Modicon es el
protocolo Modbus. Este protocolo define una estructura de mensaje que los
controladores reconocerán y utilizarán sin importar el tipo de red sobre la cual se
comunican.
Describe el proceso que un controlador utiliza para pedir acceso a otro
aparato, como responderá a las peticiones de los otros aparatos, y como los
errores serán detectados y reportados. Establece un formato común para el
esquema y los contenidos de mensajes de campo.
El protocolo Modbus provee la norma interna que los controladores
Modicon usan para el análisis de mensajes. Durante la comunicación de una red
Modbus, el protocolo determina como cada controlador conocerá la dirección del
equipo, reconocerá el mensaje a esta dirección, determinará la clase de acción a
ser tomada y extraerá cualquier dato u otra información contenida en el mensaje.
Si una respuesta es requerida, el controlador creará el mensaje de
respuesta y será enviado utilizando el protocolo Modbus.
En otras redes, mensajes que contienen protocolos Modbus están
encajadas dentro del marco o estructura del paquete que es utilizado en la red.
Por ejemplo, los controladores de la red Modicon para Modbus Plus o
MAP, con librerías y manejadoras de aplicación de software, proveen conversión
entre protocolos de mensaje Modbus y los protocolos específicos de sistema que
estas redes utilizan para comunicarse entre los nodos de los aparatos.
Esta conversión también se extiende para la resolución de direcciones de
nodos, trayectoria de ruteo y métodos específicos de revisión-error para cada
clase de red. Por ejemplo, la dirección de un aparato Modbus contenida en el
protocolo Modbus será convertida en una dirección de nodo antes de transmitir el
mensaje.
El ruteo es la una manera de tomar decisiones basándose en grupos de
direcciones de red (direcciones de los PLC's). El ruteador está ubicado en la capa
de red del modelo OSI, o capa 3.
El propósito del es examinar los paquetes entrantes (datos de la capa 3),
elegir cuál es e! PLC con el que se quiere transmitir datos a través de la red y
luego conmutarlos hacia el puerto de salida adecuado. Los routers son los
dispositivos de regulación de tráfico más importantes en las redes.
Encab, (3;
1 octeto
\ N° esclavo
2 octetos
Cód. función
2 octetos 2
Datos LRC
n octetos 2 octetos
CR LF
1 octeto- 1 octeto
Tabla 2. 3 Trama en ASCII
N
1
0 esclavo
octeto
Cod. Función
1 octeto
Datos CRC
n octetos 2 oc
:ieteíos
Tabla 2. 4 Trama en RTU
LF: fin de trama, utilizada en ASCII
40
Tratados en las Redes Modbus.
Los puertos estándar Modbus en ios consoladores Modicon usan una
INTERFAZ estándar RS-232C, que define los pines del conectador, el cableado,
señales de transmisión, velocidad de transmisión, y chequeo de pandad. Los
consoladores pueden ser encadenados directamente o vía MODEMS.
Los consoladores se comunican utilizando una técnica de maestro-
esclavo, en la cua! solo un aparato (e! maestro) puede iniciar las operaciones
(llamadas peticiones). Los otros aparatos (los esclavos) responden para
suministrar información requerida a! maestro o tomando la acción requerida en la
petición. Los aparatos maestros típicos incluyen un procesador patrón y paneles
de programación. Los esclavos típicos incluyen coníroladores programares.
El maestro puede direccionar esclavos directamente, o puede iniciar la
emisión de mensajes a todos los esclavos. Los esclavos regresan el mensaje
(llamado respuesta) a las peticiones direccionadas a ellos individualmente. Las
respuestas no son retornadas a peticiones generales emitidas desde el maestro.
Mensaje de pefición del Maestro
Figura 2. 27 Comunicación maestro-esclavo
El protocolo Modbus establece el formato para las peticiones del maestro,
.poniendo en él la dirección del aparato (o de emisión), un código de función que
define la acción requerida, cualquier información a ser enviada y un campo de
41
revisión-error. Si un error ocurrió en la recepción del mensaje o si el esclavo no
está listo para realizar la acción requerida, el esclavo creará un mensaje de error
y lo enviará como respuesta.
Tratados sobre otras clases de redes.
Además de las capacidades estándares Modbus, algunos modelos de
controladores Modicon pueden comunicarse sobre Modbus Plus usando puertos
internos o adaptadores de red y sobre MAP, utilizando adaptadores de red.
En estas redes, los controladores se comunican utilizando la técnica de
igual a igual, en la cual, cualquier controlador puede iniciar operaciones con los
otros consoladores. Entonces un controlador puede operar como esclavo o como
maestro en operaciones separadas.
Rutas internas múltiples son provistas frecuentemente para permitir el
proceso coexistente de operaciones de maestro y esclavo.
A nivel de mensaje, el protocolo Modbus aún aplica el principio maestro-
esclavo, aunque el método de comunicación es igual a igual. Si un controlador
origina un mensaje, éste lo hace como maestro y espera la respuesta de un
aparato esclavo. Similarmente, cuando *un controlador recibe un mensaje
construye una respuesta de esclavo y la regresa al controlador original.
Ciclo de Petición - Respuesta
Petición: El código de función, en la petición, comanda al aparato esclavo
direccionado que clase de acción realizar. Los bytes de información contienen
cualquier información adicional que el esclavo necesitará para realizar la función.
42
Por ejemplo, el código de función 03 pedirá al esclavo que lea los registros
ocupados y responda con su contenido. Los datos de campo deben contener la
información que diga al esclavo con que registro empezar y cuantos registros leer.
El chequeo del error de campo provee un método para que el esclavo
valide la integridad de los contenidos del mensaje.
La Respuesta:
Si el esclavo realiza una respuesta norma!, el código de función en la
respuesta es una repetición del código de función en la petición. Los bytes de
datos contienen la información colectada por el esclavo, como valores de registro
o estados. Si un error ocurre, el código de función es modificado para indicar que
la respuesta es una respuesta de error y los bytes de datos contienen un código
que describe el error. El chequeo de! error de campo permite al maestro confirmar
que el contenido del mensaje es valido.
Modos de Transmisión Seria!
Los controladores pueden ser establecidos para comunicarse en redes
estándares Modbus usando cualquier de los dos modos de transmisión: ASCII O
RTU. Los usuarios seleccionan el modo deseado, conjuntamente con los
parámetros de comunicación del puerto seria! (velocidad, modo de paridad, etc).,
durante la configuración de cada controlador. El modo y los parámetros seriales
deben ser los mismos para todos los aparatos en la red Modbus.
Modo ASCII
Cuando los consoladores son establecidos para comunicarse con redes
Modbus usando modo ASCII (American Standard Code for Information), cada byte
en un mensaje es enviado como dos caracteres ASCII. La principal ventaja de
este modo es que permite intervalos de tiempo hasta de un segundo, que pasen
entre caracteres sin producir un error.
43
0
1
Bit de
,
comienzo(start bií)
Bií menos Bit más,S¡[
I
3 nifi cativo
0 1
i ii ii i0 0 0 1
significativo
ii
0 , A
Carácter ASCII "É" '
1 t1 ]1 1
t tBiís de
Bií de paridad parada(parity bit) (stop bits)
rn 2. 28 Transmisión en ASCll
El formato para cada byte en modo ASCII es:
Sistema de código: Hexadecimal, caracteres ASCII 0-9, A-F.
Un carácter hexadecimal contenido en cada carácter
ASCII del mensaje.
Bií a Bit: 1 bit de inicio.
7 bits de datos, el bit menos significativo enviado primero.
1 bit de paridad par/impar o ningún bit de paridad.
1 bit de parada si la paridad es usada; 2 bits si no hay
paridad.
Campo de verificación de error: Verificación de la redundancia
longitudinal (LRC).
MODO RTU .
Cuando los controladores son establecidos para comunicarse en una red
Modbus usando el modo RTU (Remote Terminal Unit), cada byte en un mensaje
contiene dos caracteres hexadecimales de 4 bits.
44
La principal ventaja de este modo es que su gran densidad de caracteres
permite un mejor fluido de datos que en modo ASCII para la misma velocidad de
comunicación. Cada mensaje debe ser transmitido en un flujo continuo.
El formato para cada byíe de modo RTU es:
Sistema de código: 8 bits binarios, hexadecimal 0-9, A-F.
Dos caracteres hexadecimales contenidos en cada
campo de 8 bits del mensaje.
Bit a Bit: 1 bit de inicio,
8 bits de datos, e! bit menos significativo enviado primero.
1 bit de paridad par/impar o ningún bit de paridad.
1 bit de parada si la paridad es usada; 2 bits si no hay
paridad.
Campo de verificación de error; Verificación de la redundancia Cíclica
(CRC).
2.8.2 PROTOCOLO ÜNTTELWAY
VARIADOR DE¡u VELOCIDAD
CONTROLNUMÉRICO
UNI-TELWAY
coxca
a aa a
£ O O
Figura 2. 29 Bus Uiii-Tclway
45
Uni-Telway es un bus de comunicación multipunío (Figura 2.29), estándar
entre los equipos de control Telemecanique, tales como; PLC's, terminales de
diálogo del operador, variadores de velocidad, controles numéricos, balanzas.
También permite la comunicación con otros usuarios tales como supervisores y
computadoras.
Puede ser utilizado para dos tipos de aplicación:
> Control y supervisión, de aparatos del sistema mediante un PLC. Estos
equipos pueden ser variadores de velocidad, relés de protección,
acopladores especializados ASN y consoladores numéricos.
> Diálogo Hombre-Máquina y supervisión, de equipos tales como terminales
de diálogo XBT o estaciones de monitoreo. Tiene la capacidad de soportar
una comunicación abierta con redes y computadoras de otros fabricantes.
De acuerdo al modelo OSI, la red Uni-Telway está conformada por
diferentes capas (figura 2.30 )
CAPA FÍSICA: se refiere a conexiones eléctricas que permiten iníerconectar los
componentes diversos de una red: cable coaxial ( fino/grueso), fibra óptica, par
trenzado, etc.
V Topología bus,
INTERFAZ RS-485 aislada,
Cable del bus blindado, par trenzado
Resistencia del cable: SSohms/km,
Resistencia del blindaje: 12 ohms/km
Capacitancia entre conductores: 100 pF/m,
Características de la impedancia diferencial: 85 ohms,
Atenuación por km: 13 dB/km desde O hasta 20Km,
Longitud del bus 1000 metros
46
CAPA DE ENLACE: Se ocupa de las técnicas para "colocar" y " recoger" los
datos en el cable de interconexión. Se subdivide en:
IEEE Subnivel-LLC (Logical link control) se refiere ai control lógico sobre la
línea.
802 Subnivel-MCA (Media Access Control) se refiere al modo de acceso a
la línea y comprende tres sistemas en vigencia CSMA/CD/TOKEN
BUS /TOKEN RING
7APLICACIÓN
6
PRESENTACIÓN
5
SESIÓN
4
TRANSPORTE
3
CAPA DE TRABAJO
2OAPA DE ENLACE
1
OAPA FÍSICA
UNI-TE
TE NETV/QRK
PUERTO DE
PROGRAMACIÓNTELWAY7 UNI-TELWAY
Figura 2. 30 Capas de la red Unitelway
RED : Se ocupa de direccionar y enviar los paquetes de información y
redireccionarlos entre redes y/o hardware similar, seleccionando el camino en
base a prioridades y tipo de red.
TRANSPORTE: Proporciona el transporte fiable de los datos garantizando el
envío de paquetes, controlando el formato, orden de salida y llegada de los
paquetes, independiente del hardware.
47
SESIÓN: Administra ias comunicaciones entre dos entidades y comprende:
establecimiento, mantenimiento y finalización de sesiones, manejando
convenciones de nombres y direcciones de red.
PRESENTACIÓN: Modificación de formatos de los datos en su paso hacia y
desde la red, compatibüizando ficheros, impresoras, plotters, etc. Por ejemplo,
interpretar ios códigos de contro.
APLICACIÓN: Presta servicios ai usuario, comprenden la interacción directa con
los procesos de aplicación, manejando las transferencias de ficheros, base de
datos, correo electrónico, etc.
2.8.2.1 Requerimientos
La red Uni-Telway requiere de :
Un maestro.- Este aparato supervisa las cadenas de datos y revisa su operación.
Controla la asignación del tiempo de acceso de! bus a varias estaciones
conectadas.
1 a 27 esclavos.- El bus Uni-Telway es transparente, e! tipo de comunicación par
a par permite transmisión de mensajes de un maestro a esclavo, esclavo a
maestro y esclavo a esclavo sin necesidad de programas de aplicación del
maestro.
El bus UniTelway y su protocolo UNI-SE TE asegura la coordinacion.de
actividad entre varios aparatos inteligentes:
• Comunicación de aplicación hacia aplicación, entre PLC's por ejemplo
• Aplicación hacia aparatos de comunicación, lectura de bits de datos,
palabras, modos de operación de contro! por ejemplo.
48
2.9 SISTEMA SCADA.
Los sistemas SCADA ("Supervisan/ Control and Data Adquisítíon") son
sistemas software que permiten que un usuario pueda, desde una sala de control,
recoger datos de uno o varios dispositivos remotos y/o enviar instrucciones de
control a dichos dispositivos.
El flujo de la información en los sistemas SCADA se realiza de la siguiente
manera:
El fenómeno físico lo constituye la variable que deseamos medir,
dependiendo del proceso y la naturaleza del fenómeno, éste es muy diverso:
presión, temperatura, flujo, potencia, intensidad de corriente, voltaje, ph,
densidad, etc. Este fenómeno debe traducirse a una variable que sea inteligible
para el sistema SCADA, es decir, en una variable eléctrica, para ello, se utilizan
los TRANSDUCTORES.
Los transductores convierten las variaciones del fenómeno físico en
variaciones proporcionales de una variable eléctrica. Las variables eléctricas más1
utilizadas son: voltaje, corriente, carga, resistencia o capacitancia.
Un sistema SCADA tiene una arquitectura Maestro-Esclavo, donde cada
dispositivo Remoto responde cuando es interrogado desde una estación central
(Maestra). Los mensajes son emitidos desde la Maestra a intervalos regulares y
son escuchados por todas las unidades remotas, aunque solo responde aquella
que reconoce su propio número de identificación.
Un sistema SCADA consta de 3 partes fundamentales:
Unidades Remotas - RTU (Remote Terminal Unií): son dispositivos
electrónicos de tecnología digital, programable$ para adquisición de datos y
control, que reciben señales de los sensores de campo y comandan elementos
49
finales de control. Tienen un canal serie de comunicación para interconexión por
cable o radio frecuencia. Son programables y tienen limitada capacidad para
realizar algoritmos de control complejos. Un PLC también puede integrarse dentro
de una RTU y formar parte de la estrategia de control que se quiera implementar
en el lugar.
¿&
PC
Figura 1. 31 Esquema básico de un Sistema SCADA
La estación Maestra, es un computador que permite correr un programa
SCADA de cierta complejidad, que debe cumplir diversas funciones y
prestaciones.
Modos de transmisión: se puede transmitir a través de:
> Línea dedicada
> Línea telefónica
> Coaxial/fibra óptica
> Telefonía celular
r- Radío VHF (Very High Frecuency)/UHF (Ultra High Frecuency)
- /- Microondas
> Satélite
50
SOFTWARE SCADA
Dentro de las funciones básicas realizadas por un sistema SCADA están las
siguientes:
a) Recabar, almacenar y mostrar información, en forma continua y confiable,
correspondiente a la señalización de campo: estados de dispositivos,
mediciones, alarmas, etc.
b) Ejecutar acciones de control iniciadas por el operador, tales como: abrir o
cerrar válvulas, arrancar o parar bombas, etc.
c) Alertar al operador de cambios detectados en la planta, tanto aquellos que
no se consideren normales (alarmas) como cambios que se produzcan en
la operación diaria de la planta (eventos). Estos cambios son almacenados
en el sistema para su posterior análisis.
d) Aplicaciones en general, basadas en la información obtenida por el
sistema, tales como: reportes, gráficos de tendencia, historia de variables,
cálculos, predicciones, detección de fugas, etc.
Hay varios paquetes de software para realizar aplicaciones SCADA, tales
como: Fix, Intouch , Pcim, Factory Link, Taurus, Realflex, Génesis , LabView, etc.
En la actualidad todo proceso productivo con cierto grado de
automatización, debe disponer de un sistema de supervisión y control que
proporcione la información necesaria para la toma de decisiones basadas en
datos del proceso en tiempo real y otras informaciones del resto de la
organización.
El software SCADA debe ajustarse a los siguientes requerimientos:
En primer lugar, debe manejar los siguientes modos:
Gestión: intercambio de información para la toma de decisión
estratégica.
Operación: Supervisión, mando y adquisición de datos del proceso.
Control: Dispositivos de control distribuido .
Sensores y Actuadores: Dispositivos de campo e instrumentación.
Consolas cíe Operación
fvloclern Mecí ios y protocoloscíe comunicación
"í* -,.
Irisirurnentactón cíe campo
Figura 2. 32 Ejemplo de sístcmn SCADA
Debe tener capacidad para comunicarse con múltiples redes de
instrumentos, aun siendo de distinta procedencia y fabricantes .
52
Debe comunicarse con otros paquetes de software por medio de DDE
(Dynamic Data Exírange), DLL (Dynamic Link Librarles) como canales de
comunicación implemeníados por el sistema operativo, que permiten el
intercambio de datos entre diversos paquetes de software. Por ejemplo, se puede
relacionar una celda de una hoja de calculo con una variable del sistema y así
variar puntos de consignas del proceso, o bien comunicarse directamente con los
drivers de I/O de los dispositivos de campo.
Un Drive de campo es un software que corre dentro de! sistema SCADA y
actúa como INTERFAZ para posibilitar la transmisión de datos entre la puerta
serie del computador y los dispositivos de campo.
Un SCADA debe comunicarse en red para intercambiar datos con otros
sistemas SCADA o con nodos ajenos al sistema, tales como bases de datos
gerenciales, estadísticas, de producción. La disponibilidad y facilidad de varios
protocolos de red (TCP/IP, IPX/SOX, NETBIOS, etc), hace que el sistema de
automatización se integre en el ambiente corporativo de la organización, creando
una comunicación fluida entre los niveles de fabrica, operación y dirección. Todo
esta integración permitirá implementar fácilmente alguna estrategia CIM.
Las interfacesINTERFACES API (Appication Programming Interfaces) para
gráficos, base de datos, informes, estarán disponibles para que el usuario pueda
utilizarlas a través de lenguajes de programación, como C o Visual Basic. Con
dichos lenguajes puede desarrollar nuevas interfaces que le permitan
implementar modelos matemáticos para optimizar el proceso, ejecución de
algoritmos de control específicos, aplicaciones estadísticas, interfaces especiales
de mantenimiento y gestión, etc.
53
CAPITULO IIÍ
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL MODULO
'Para el desarrollo del presente módulo se van a utilizar los equipos que
se detallan a continuación, básicos para una mejor comprensión de la temática
planteada :
> Nano PLC TSX 07 alimentación 110/240VAC, 24 I/O
> Nano PLC TSX 07 alimentación 24 VDC, 16 l/O
> Variador de velocidad Telemecanique, ATV 18, monofásico 1Hp
> Motor trifásico de 0.040 KW
> Sensor inductivo XS1M18PA370, Telemecanique
y Dos transformadores Square D
> Conversor RS485-232
3.1 COMPONENTES DE HARDWARE
3.1.1 AUTÓMATAS TSX 07
A continuación se presenta una descripción del TSX 07, sus funciones
principales y las conexiones necesarias para la construcción del módulo.
1) Tapa de acceso a los elementos 2, 3 y 4.
2)Toma para la conexión de un equipo ASCII o UNI-TELWAY.
Protocolos ASCII, UNi-TELWAY maestro o esclavo RS 485.
3) Selector para la codificación de la función del autómata:
O = Autómata de base, 1 = Extensión de entradas/salidas,
5 - Extensión autómata n°2, 6 = Extensión autómata n°3,
7 = Extensión autómata n°4.
4) Punto(s) de ajuste analógico:
> 1 en autómatas de 10, 14, 20 E/S,
54
2 en autómatas de 16 ó 24 E/S,
9 5 1 0
-13
7 6 11
Figura 3. I ilustración del PLC Nnno
5) Visuaüzación del estado de las entradas.
6) Visualización del estado de las salidas.
7) Visualización de! estado del autómata: RUN, ERR, COM, I/O,
8 )Conexión de la alimentación a la red,
9) Alimentación de los sensores en los modelos alimentados
en-100/240 V: 24VDC/150mA.
Esta alimentación no está disponible en el modelo con entradas de -115 V.
10) Conexión de las entradas,
11) Conexión de las salidas,
12) Conexión de la extensión de E/S , Modbus esclavo (V3), Vía de entrada
analógica,
13) Tapa movible de protección de los bornes.
Existen cuatro modelos de autómatas TSX Nano:
Autómatas no extensibles de base (14 y 20 entradas/salidas),
Autómatas no extensibles de base con una entrada analógica integrada
(10, 16 y 24 entradas/salidas),
Extensiones de entrada/salida (16 y 24 entradas/salidas),
Autómatas extensibles de base o extensión de entrada/salida (10, 16 y
24 entradas/salidas).
:o
Para el módulo se van a utilizar los autómatas extensibles de base TX
07 312428 Y TSX 07311628.
Cada autómata extensible de base puede ampliarse con una extensión
de E/S o un autómata extensible configurado como extensión de E/S.
Además, pueden asociarse al autómata de base un máximo de tres
extensiones de autómatas con comunicación por palabras de intercambio.
Auíóm.cíebase
Extensiónde E/S
ExtensiónAutom.2
ExtensiónAutom.3
Exíens.Autorn.4
nn i u 11 i tí.
Jv.1 mu mti n -ni
200 metros máximo (1)
Figura 3. 2 Red de PLC's ñutios
El lenguaje que utilizan los autómatas TSX Nano de entradas/salidas
TON es el PL7 (lenguaje de lista de instrucciones o lenguaje de contactos
reversible). '
La programación de estos autómatas puede realizarse desde:
> Un terminal FTX 117 (lenguaje de lista de instrucciones), o bien,
> Un terminal FTX 417 o PC compatible (lenguaje de contactos o lenguaje
de lista de instrucciones).
En la parte delantera del NANO PLC se visualizan 4 indicadores, el
resultado de las autocomprobaciones que los módulos TSX Nano realizan es
mostrado en ellos, RUN, ERR, COM e I/O.
56
Indicador
RUN(verde)
ERR
(rojo)
COM
(amarillo)
I/O
(rojo)
Estado
indicador
Encendido
Intermitente
Apagado
Encendido
Intermitente
Apagado
Encendido
Intermitente
Apagado
Encendido
Intermitente
Apagado
Autómatas de base
O Extensión de autómata
Autómata en RUN
Autómata en STOP o en falla de ejecución
Desconectado o aplicación no ejecutable
Fallas internas (control de secuencia)
Aplicación no ejecutable
Funcionamiento OK
Intercambio en curso por enlace de extensión
Intercambio en curso por Modbus esclavo
Sin intercambio en curso por enlace de extensión o
Modbus
Falla de E/S (salidas desact.,alim. Sensores)
Funcionamiento OK
Tiibla 3. I íiidicíulores en el Nano PLC
3.1.1.1 Función de las Entradas/Salidas
Entradas/salidas específicas
El conjunto de entradas/salidas se configura por defecto como E/S TON
(todo o nada).' Sin embargo, algunas entradas/salidas de un autómata de base
o de un autómata extensible configurado como extensión de autómata, pueden
asignarse mediante configuración a funciones específicas. Una E/S ya utilizada
para una función no podrá utilizarse para otra.
Entrada RUN/STOP
Permite mediante un conmutador externo:
Iniciar la ejecución del programa (RUN),
Interrumpir la ejecución del programa (STOP).
57
Entradas con memorización de estado
Se puede configurar de forma individual, en memorización de estado,
cada una de las 6 primeras entradas (de %IO.O a %I0.5) de un autómata de
base o de un autómata extensibie configurado como extensión de autómata.
Este funcionamiento se utiliza para memorizar cualquier impulso de
duración inferior al tiempo de ciclo del autómata. En este caso, el valor de
inmunidad y de consideración depende también de la configuración de la
función de contaje rápido %FC,
Entradas de %IO.O a %Í0.5 en modo lectura inmunidad Consideración
% FC sin configurar 0.025 ms 0.100 ms
%FC configurado en contaje 5 Khz 0.025 ms 0.100 ms
o frecuencímetro de 5 Khz
%FC configurado en contaje de 10 Khz 0.007 ms 0.037 ms
o frecuencia de 10 Khz
Entradas de contaje rápido3 frecuencímetro y contador/decontador
El autómata TSX 07 dispone de un contador rápido que puede utilizarse
de tres formas distintas:
> Como contador rápido; frecuencia máxima de 10 kHz,
> Como frecuencímetro; frecuencia máxima de 10 kHz,
> Como contador/descóntador rápido: frecuencia máxima de 1 kHz.
Si se declara la utilización de un contador rápido, un frecuencímetro o un
contador/descontador en la configuración, las siguientes entradas se asignan
automáticamente a la entrada de impulsos de contaje:
>• %!0.0 : contaje rápido o frecuencímetro,
s- %IO.O y %!0.3: contaje/descontaje.
Funciones
Coníaje
Preseleccíón de contaje
(puesta a O de! contador)
Activación y parada
del contaje/descontaje
Descontaje
Lectura del valor actual
Directa O
Directa 1
%IO.O
58
Entradas Salidas
%I0.2 %I0.3 %10.4 %Q0.1 %Q0.2
(D
(1)
(D
(D
(1)
Tabla 3. 2 Asignaciones especiales f i e las entradas
La definición de los parámetros de ía función que se va a efectuar
(contador rápido, frecuencímetro, contador/desconíador) se realiza desde un
bloque de función específico %FC.
Utilización como contaje rápido
Se pueden configurar dos modos de funcionamiento: un modo en 10 khz
y un modo en 5.khz, tiene la posibilidad de contaje de O a 65535 puntos.
Entrada preseleccíón a O
Enirncfíi contojú
{1)50 ps u 10 KHz
Entrada validación; pontaje?
Auíómala de base
rSalida dlreciaO Satlda directa 1
Figura 3. 3 Conexión de las entradas para contaje rápido.
59
La entrada %ÍO.O cuenta los impulsos que deberán respetar las
características de duración e intervalo mínimo para que éstas se tomen en
consideración.
Modo
5 Khz
i O K h z
I n m u n i d a d
0.025 ms
0.004 ms
Duración min . de impulso
O . I O O m s
0.045 ms
Intervalo m i n . entre
impulsos
O . I O O m s
0.045 ms
Tabla 3. 3 Tiempo cíe impulso (le Ins señnles.
Si la entrada de validación de contaje (%I0.2) está en estado 1, el
contador tendrá en cuenta los impulsos y el valor de contaje (valor actual
FC.V), se compara constantemente a 1 ó 2 umbrales FC.SO y FC.S1 definidos
en configuración y modificables por el programa.
La puesta a cero del contador se provoca en el flanco ascendente de la
entrada (%I0.1). Las salidas directas O y 1 (%Q0.1 y %Q0.2) se controlan
directamente por el contador rápido (sin esperar su actualización al final de
ciclo) según una matriz definida en la configuración.
Algunos comandos (validación de contaje, preseiección a O del valor
actual) también pueden ejecutarse desde del programa" de usuario mediante
instrucciones específicas.
Utilización como frecuencímetro
La función frecuencímetro permite medir la frecuencia (en Hz) de una
señal periódica.
El principio de la medición consiste en contar el número de impulsos
recibidos en un tiempo definido a partir de una base de tiempo. La gama de
frecuencia que se puede medir se extiende de 1 Hz a 10 kHz. Esta función
permite controlar un módulo de entrada analógica.
60
Base de tiempo
100 ms
1 s
Gama de medida
10 Hz- 10 KHz
1 Hz-10KHz
Precisión
0.1% para 10 KHz
10% para 100 Hz
0.01% para 10
KHz
10% para 10 Hz
Actualización
10 veces por
segundo
1 vez por segundo
Tabln 3. 4 Valores que puede sclciirse pañi frecuencímetro
El frecuencímetro recibe los impulsos en la entrada del autómata
(%IO.O). Si la entrada de validación del contaje (%I0.2) está en el estado 1, el
contador tendrá en cuenta los impulsos y el valor de contaje (valor actual FC.V)
evolucionará durante el período de medida. Al finalizar el período de medida,
se realizará una lectura del valor de contaje (valor actual FC.V) correspondiente
a la frecuencia.
Entrada contaje Entrada validación conlaje
Autómata de base
Fisura 3. 4 Conexión ríe l;is entradas como frecuencímetro
La entrada (%I0.1) permite la puesta a cero del valor actual %FC.V.
Utilización como contador/descontador
La función contador/descontador rápido cuenta/descuenta a una frecuencia
máxima de 1 kHz con la posibilidad de coníaje de incrementos/decrementos
entre O y 65535 puntos.
61.
El contador recibe ios impulsos que se van a contar en la entrada del
autómata (%IO.O) y los impulsos a descontar en la entrada del autómata
Entrada preseíeccíón Entrada validación contajg/desconta[e
I Entrada contaje
Autómatade base
Entrada descontaje 1Entrada lectura valor actual
1
1,r
1 1 1 ICÍOMIZI3I4I ! ! !
Itbl 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 I
ri
!
1 i J
Salida directa O Salida directa 1
Figura 3. 5 Conexión de las entradas para contador/decontador
Si ía entrada de validación de contaje/descontaje (%I0.2) se encuentra
en el estado 1, los impulsos se tienen en cuenta y el valor de
contaje/descontaje (valor actual FC.V) se compara de forma continua con 1 ó 2
umbrales FC.SO y FC.S1 definidos en la configuración y modificables por el
programa.
La información del contador en contaje o descontaje está disponible en
un bit de ía palabra de sistema SW111.
El valor de preselección (de O a 65535), definido en configuración y.
modificable por programa se carga en el valor actual del flanco ascendente de
la entrada (%I0.1).
La entrada (%I0.4) permite la lectura instantánea del valor actual FC.V.
El contador/descontador rápido controla las salidas directas O y 1 (%Q0.1 y
%Q0.2) sin esperar a la actualización de las salidas al finalizar el ciclo- según
una matriz definida en configuración.
62
Salida PULSO: generación del tren de impulsos
1
r/2
i
T/Z
r
Relación cíclica constante
Período variable
TI/2
T
TI/2
1
|;-;v;-: ; : :- ;- ; ;- ; |:y.-:XOX:::.
Figura 3. 6 Diagrama de un tren de pulsos.
Un bloque de función, cuyos parámetros pueden definirse (%PLS),
permite la generación en la salida %QO.O de una señal de período variable pero
de relación cíclica constante igual al 50% del período.
La configuración del bloque de función %PLS define el valor del período
T y el número de impulsos que se van a generar.
Períodos posibles:
> 0,2 ms a 26 ms con pasos de 0,1 ms (de 38 Hz a 4,9 kHz),
> 20 ms a 5,45 min con pasos de 10 ms,
> 2 s a 9,1 horas con pasos de 1 s.
"Salida PWM: modulación de amplitud de impulsos
50%T
nr
Relación cíclica variable
Período constante
75%T
T
Figura 3. 7 Din»ramn un PWM
Un bloque de función, cuyos parámetros pueden definirse (%PWM)
permite la generación en la salida %QO.O de una señal de período constante
con la posibilidad de variar la relación cíclica.
63
La configuración del bloque de función %PWM define el valor del
período T y el porcentaje de la señal en el estado 1 durante un período.
Parámetros de configuración:
• Definición del período: T = BT x %PWM.P
BT = base de tiempo:
> 0,1 ms (obligatorio para la gestión de salidas analógicas, utilizable
únicamente en autómatas con salidas de transistores),
> 10 ms (valor por defecto), o 1 s
%PWM.P = valor de preselección (no válido para la gestión de
salidas analógicas):
> O < %PWM.P < 32767 con base de tiempo 10 ms o 1 s
> O < %PWM.P < 255 con base de tiempo de 0,1 ms
• Definición del rango del período: %PWM.R = Tx(%PWM.R/100)
%PWM.R proporciona el porcentaje de señal en el estado 1 en un período (0<
%PVVM.R<100).
Períodos posibles:
> 0,2 ms a 26 ms con pasos de 0,2 ms (de 38 Hz a 4,9 kHz).
> 20 ms a 5,45 mn con pasos de 10 ms,
>- 2 s a 9,1 horas con pasos de 1 s.
Entradas con filtrado programable
La inmunidad de las entradas de un autómata de base o de un autómata
extensible configurado como extensión de autómata, puede modificarse por
configuración mediante un terminal que actúe en el tiempo de filtrado. Por
configuración se puede accederá los siguientes valores:
> 12 ms: inmunidad frente a rebotes y señales parásitas,
> 3 ms: inmunidad frente a rebotes y señales parásitas,
64
'> Sin filtrado; confirmación de señales cortas para aplicación rápida pero
sensible a los rebotes y señales parásitas. En este caso, se desaconseja
el uso de contactos secos.
Para cada tipo de valor de filtrado configurable se pueden considerar 3
áreas delimitadas por 2 valores: el valor de inmunidad y el valor de
consideración.
Será rechazada cualquier señal con una duración inferior o igual a la
inmunidad. Se tendrá en cuenta cualquier señal con una duración superior o
igual al valor de consideración. Cualquier señal cuya duración esté
comprendida entre estos 2 valores podrá rechazarse o tenerse en cuenta.
Si no hubiese filtrado configurado en una entrada, los valores de
inmunidad y de consideración serán fijos para las entradas de %I0.8 a %I0.13,
pero para las entradas de %IO.O a %I0.7 dependerán de la configuración o no
de la función de contaje o de frecuencímetro para la entrada %IO.O.
Filtrado configurado
12 ms
3 ms
Sin filtrado
Y %FC sin configurar
Sin nitrado y % FC
configurado en conlaje 5 KHz o
frecuencímetro 5KHz
Sin filtrado y %FC configurando en
contaje 1 0 KHz o frecuencímetro
10KHz
Inmunidad
10 ms
2 ms
0.125 ms para %I0.8 a
%I0.13
0.025ms para %IO.O a %I0.7
0,125 ms para %I0.3 a
%I0.13
0,025ms para %IO.O a %I0.7
0.125 ms para %I0.8 a
%I0.13
0.007ms para %!0.0 a %I0.7
Consideración
13 ms
4 ms
0.375ms para %I0.8 a %I0.13
0.100 ms para %IO.O a %!0.7
0.375ms para %I0.8 a %!0.13
0.100 ms para %IO.O a %10.7
0.375ms para %I0.8 a %I0.13
0.037 ms para %!0.0 a %I0.7
Tabln 3. 5 Tiempos del, f i l t rado
Por defecto, todas las entradas de un autómata de base o de un
autómata extensible se configuran con un filtrado de 12 ms. Este tiempo se
puede modificar por grupo de vías en un autómata de base o una extensión de
autómata.
65
3.1.1.2 Extensión de Entradas/Salidas
Cada autómata exíensible de base puede ampliarse mediante una
extensión de entradas/salidas.
Esta extensión puede ser un autómata exíensible de base (10, 16 ó 24
E/S) configurado como extensión de entradas/salidas, o puede ser una simple
extensión de E/S.
Autómatade base Extensión de E/S
O
U I! I 1 1 i I
1
f
\l0
O
enlace de extensión
Figura 3. 8 Autómuta base con extensión de E/S
La posición del selector define la configuración de un autómata
extensible de base, según se muestra en la figura 3.9.
> Selector en la posición O = autómata de base,
> Selector en la posición 1 = extensión de E/S.
Un módulo de extensión de E/S no requiere ninguna configuración
especial, ya que está destinado únicamente a este uso.
La distancia máxima entre el autómata de base y la extensión de las
entradas/salidas no deberá exceder los 200 metros.
66
3.1.1.3 Retí cíe Autómatas
Se pueden asociar al autómata extensible de base, un máximo de tres
autómatas extensibles configurados como extensiones de autómatas con
comunicación por palabras de intercambio (%IW y %QW).
En ese caso, únicamente el autómata de base puede recibir una
extensión de entradas/salidas.
do baso
o
Autómata (af"' IB) Extensión faí/^fe) Extensión fcí—TB) ExtensiónVÍ2?/ Aul.2 VÍdY Aul.3 Vtó/ Aut.<(
o O O
Extensiónüe&S
rxní
enlact; de oxlensídn
Fi«ura 3. 9 Red "de Autómatas
¡ Autómata de base| TSX Nano
Extensión de eniradas/salidasTSX Nano
Extensión autómata 2¡ TSX Nano
cable tía parIrcnzado/íiponlíilíado
cabio tío partrenzado/apantallado
Fisura 3. 10 Conexión de la red
La posición del selector define la función de cada autómata según se
muestra en la figura 3.10. .
67
Duración de un ciclo global de intercambio (ciclo completo)
N° de extensiones
Explotadas
1
2
3
4
Velocidad de transmisión
9600 bits/s 19200 bits/s
de 19 a 17 ms
de 34 a 35 ms
de 53 a 55 ms
de 72 s 74 ms
de a 8 ms
de 16 a 18 ms
de 16 a 28 ms
de 35 a 36 ms
Tabla 3. 6 Tiempo de velocidad de t ransmisión de acuerdo ¡il número de autómatas.
Función autómata
Posición del selector
Dirección del enlace
Aut. de
base
0
0
Ext
E/S
1
1
Ext,
Aut. 2
5
2
Ext.
Aut.3
6
3
Ext.
Aut.4
7
4
Tabla 3. 7PosÍción riel selector para establecer la dirección del autómata
Direccionamiento de entradas/salidas
El direccionamiento de una entrada/salida se define por las siguientes
características:
%símbolo
I O Q ;I - entrada
Q= salida
O o 1 : -
0 = autómata de base
o extensión autómata
1 - extensión de las
entradas/salidas
a
Punto
[
i - número de vía
Tabla 3. 8 Características del d i reccionamiento
Ejemplo de direccionamiento:
%I0.3 significa : Entrada, vía n° 3 del autómata de base
%Q1.6 significa : Salida, vía n° 6 del autómata utilizado en la extensión
de las entradas/salidas
68
Autómata de base
%fl.3 1
Extensión de E/S
W1.3-
í 1 Jí
%Q1.S-
Figura 3. U Dirccc ionamicnto de la E/S
3.1.1.3 Potenciómetro que dispone el PLC NANO
El autómata posee dos potenciómetros que pueden ser utilizados para
asignar un valor numérico a un registro interno, medíate el ajuste de los
mismos.
Analógico
Numéricovalor de O a 255
Potenciómetrode ajuste
ConversiónAnalógica/numérica
Colocación en unapalabra sistema %SW
Figura 3. 12 Registro del valor del potenciómetro en una palabra de memoria interna
Un convertidor analógico/numérico convierte la tensión en los bornes, de
un potenciómetro en un valor numérico (de O a 255) que queda registrado en
una palabra de memoria interna.
%SW113
Punto deajuste O
Palabra decolocación Punto de Palabra de colocaciónajusfe 1
Figura 3. I3 Palabras de colocación según el punto de ajuste analógico
69
Este valor puede utilizarse, por ejemplo, para ajustar el valor de
preselección de un temporizador interno sin recurrir a un terminal de
programación para modificar el valor de preselección.
3.1.2 VARIADOR DE FRECUENCIA
Es un equipo que nos permite variar la velocidad de un motor, esto se
consigue a! cambiar la frecuencia de empleo.
El variador que se va ha utilizar es un ATV 18 de 1hp, 220V, monofásico
de marca Telemecanique.
Sornas
L1
L2
E
PA
PB
U
V
W
Función
Alimentación
de potencia
Boma de masa
Del Altivar
No utilizar
Salida hacia la
Resistencia de frenado
Salidas hacia
el motor
Para Activar
ATV-18
Todos los calibres
Todos los calibres
Todos los calibres
Todos los calibres
Todos los calibres
Tabla 3. 9 Func ión de Ins bornas del var iador de frecuencia
70
Aiirrentasón lrfás:c
i—ó-—-o—o—-o-—g—o-—-o-—o—c-—-o———-
—C—o—o-J
H O< uO—O—-o- 1
4-20 itAtt"1
G t- 10 V
T1I
I
I r~.l EI
Ciras conexionesfkíentc- í?4 V oxlema)
—o-T T
OU
Figura 3. 14 Esquema de conexiones del var iador de frecuencia
3.1.2.1 Funciones contlgurables de Ins entradas lógicas y analógicas
Entradas lógicas
LI1: Sentido de marcha directa (adelante), no es asignable a otra
función.
Cuando el contacto está cerrado (figura 3.16), la consigna de frecuencia
se aplica al sentido directo (adelante).
L11 +24
Figura 3. 15 Contado aplicado a la entrada LI1 del variador
LÍ2, LI3, LI4: asignables a las funciones siguientes:
Sentido de marcha inversa (atrás), se asigna r r S (ver anexo) a la
entrada que se va a utilizar. Cuando el contacto está cerrado, la
consigna de frecuencia se aplica al sentido inverso (atrás).
71
OI IO i <"* 4Li¿. *£<*
Ü3LI4
Figura 3. 16 Contacto aplicado a In en t rada LÍ2 del variador
Si LI1 está igualmente cerrado, el primer contacto cerrado tiene
prioridad.
4 velocidades: asignación de una entrada a PS2 y de otra a PS4 (la
asignación de PS4 solo, no es aplicable), ver anexo para programación
del variador de velocidad.
K1 y K2 abiertos: consigna = LSP + consigna analógica.
K1 cerrado y. K2 abierto: consigna = SP3
K1 abierto y K2 cerrado: consigna = SP4
K1 y K2 cerrados: consigna = HSP.
K?
—O G-LI2LI3LI4
LÍ2LÍ3LIA
K1
C
•*'s
(p
Figura 3. 17 Contactos aplicados a la entradas L13 y LÍ4 del variador
3.1.3 SENSORES
Se llama sensor a! instrumento que produce una señal, usuaímente
eléctrica, que refleja el valor de una propiedad, mediante alguna correlación
definida (su ganancia).
72
En términos estrictos, un sensor es un instrumento que no altera la
propiedad sensada. Por ejemplo, un sensor de temperatura sería un
instrumento tal, que no agrega ni cede calor a la masa sensada, es decir, en
concreto, sería un instrumento de masa cero o que no contacta ía masa a la
que se debe medir la temperatura (un termómetro de radiación infrarroja, p.e.) .
Delactoffotoeléctrico
Detector cíeproximidad
Generador deImpulsos (2)
Autómata de base
Figuní 3. 18 Uso de sensores con el PLC
Los sensores que se van a utilizar en las entradas de contaje/descontaje
deberán ser con salidas estáticas. La utilización de sensores con salidas de
contactos no está permitida en estas entradas (consideración de los rebotes
debido a su baja inmunidad).
3.1.4 DISPOSITIVOS DE ENTRADAS/SALIDAS
Para el desarrollo del módulo se utiliza pulsantes abiertos y cerrados
para simular el accionamiento de microinterruptores, sensores y otros
pulsantes que puedan actuar en el proceso.
La conexión entre el autómata y de los dispositivos de entrada se indica
en las figura 3.20 y 3.21 para los autómatas con alimentación de a 115/240VAC
y 24 VDC respectivamente.
73
T
A
= 24V
2 5 13
OflTOACOPLADORES
T
Figura 3. 19 Conexión del autómata a U5/240V
Además de los pulsadores se utiliza un sensor inductivo, el cual se
coloca cerca de la chaveta del motor para poder medir el número de vueltas del
motor; esta señal es enviada a la entrada %IO.O de uno de los autómatas,
previamente configurada como frecuencímetro, (ver capítulo 3.1.1)
= 24Vddp 3 hilos
Figura 3. 20 Conexión del autómata a 24 VDC
Para las salidas se utilizaran leds, los cuales van simular el
accionamiento de un proceso automatizado.
74
Figura 3. 21 Conexión de las sal idas del autómata
Adicionalmente se utiliza un variador de frecuencia para poder controlar
la velocidad del motor de acuerdo a los requerimientos. Se pueden asignar
cuatro salidas para controlar los contactos del variador de velocidad.
>- Con el primero se acciona la marcha en sentido directo,
> Con el segundo contacto se acciona la marcha en reverso,
> Con los dos siguientes se tienen cuatro velocidades distintas
dependiendo, de la posición de los contactos.
La salida %QO.O de un autómata se la configura como salida PWM (ver
3,1.1) Esta señal se envía a un circuito de alta impedancia para conseguir una
señal analógica que se utiliza como entrada analógica del variador, para así
tener una variación en la velocidad del motor en un rango que se encuentra
dado por las consignas preestablecidas, en la configuración del variador, como
mínima y máxima velocidad.
Circuito de alta impedancia
Este circuito recibe la señal PWM de! autómata, y de acuerdo a la
configuración de éste, se va a tener un tiempo de carga y descarga del
condensador y consecuentemente, un valor proporcional de voltaje a la salida.
75
10 líDC
SI /
salida
100:.^
S1: salida PWJM del PLC
Figura 3. 22 Circuito cíe nitn impedancia
Para la alimentación del circuito antes indicado ( con 10-12 V), se
dispone de la misma fuente del variador y también de una fuente externa de
voltaje.
El S1 es un relé interno de salida del PLC por e! cual se obtiene el PWM para el
funcionamiento de incremento del voltaje hacia el circuito.
Fuente cíe alimentación de 10 a 12YDC
V/
Fi°nra 3. 23 Fuente de 24 VDC
Esta fuente se utiliza para la alimentación del autómata de entrada
24VDC, y también para el circuito de de alta impedancia.
76
3.1.5 CABLEADO DE COMUNICACIÓN
Para la comunicación entre autómatas, se utilizan cables de par
trenzado/apantallado,de las siguientes características:
> Cable de 30 cm de longitud: referencia TSX CA 0003,
'*• Para longitudes superiores se debe utilizar:
- un cable UNI-TELWAY doble de par trenzado/apantallado
TSX STC 50: longitud de 50 metros o TSX STC 200: longitud de
200 metros
COMUNICACIÓN ENTRE EL AUTÓMATA Y EL PC
A la salida del PLC se tiene una señal de interfaz estándar RS485, y en
el computador un interfaz de comunicación estándar RS232C.
Aumentación
y AlimentaciónTSXPC01Ü30
Figura 3. 24 Comunicac ión cute PC y PLC
Esta conexión necesita el cable de comunicación TSX PCU 1030 (2,5 m
de largo) que se proporciona con eí programa TLX L PL7 07P 30F. Este cable
de conexión es simplemente un conversor RS485-RS232, que tiene un
conector minidin al lado del RS485 y un conector DB9 al extremo del RS232C.
77
Características del PS2
Tipo de conexión : RS485
Protocolo : UNÍ- TE (formato V1 para los TSX Nano < V3.1).
Flujo binario : 9600/19200 bits/seg.
Tipo de conector: Mini DIN, 8 puntos de conexión rápida
Distancia máxima de la conexión UNI-TELWAY : 10 m
La seña! /DPT permite seleccionar el modo de funcionamiento de la
toma terminal;
/DPT = 1 Modo UNI-TELWAY Maestro
/DPT = O Modo UNI-TELWAY Esclavo o modo ASCII.
_— —
//^ —-_, <i
^\Í/B® * mt\\i ¿& j$i BP ^U» 4
" =
í IS» 4' ®L J !-a/y sJ^x y.i.
8
D+D-Ha conectacííí"*, iz:j'Lfí,
/DPT
a
No conectada0 V>" 1 ,'o v
Figura 3. 25 Fines del conector PS2
3.2 COMPONENTES DE SOFTWARE
El módulo experimental ¡mplementado, necesita el software PL7-07 para
la programación de los autómatas TSX 07, y el programa PCIM para el sistema.
de control supervisorio.
3.2. 1 PROGRAMA PL7-07
El desarrollo de una aplicación destinada al autómata TSX Nano puede
realizarse mediante dos herramientas de programación:
78
> Utilizando el terminal de programación FTX 117 que propone el lenguaje
de lista de instrucciones (Lista o IL), que es un lenguaje booleano qué
permite la escritura de instrucciones por tratamientos lógico y numérico.
> Utilizando el programa PL7-07 para IBM PC o compatible que ofrece el
lenguaje Lista de instrucciones y de contactos (Ladder o LD); Ladder es
un lenguaje gráfico que permite la transcripción de esquemas de relés
mediante símbolos (contactos, bobinas) y la escritura de cálculos
numéricos a través de puede realizarse desde bloques de operaciones.
El programa PL7-07 es un entorno gráfico de desarrollo que permite
escribir y mantener aplicaciones para los autómatas TSX Nano; y se ejecuta
bajo sistema operativo MS-DOS.
El PL707 permite revertir el lenguaje: paso del lenguaje Ladder al
lenguaje Lista y viceversa. El TSX Nano soporta las instrucciones del
GRAFCET (lenguaje de desarrollo secuencial).
4.1.1 LENGUAJES QUE SOPORTA EL PROGRAMA
Lenguaje Lista de instrucciones (Lista o IL)
Un programa en lenguaje Lista consta de una serie de instrucciones
(hasta 1000 instrucciones) de diversos tipos. Cada fila de programa tiene un
número generado de forma automática, un código de instrucción'y un operando
tipo bit o palabra.
Ejemplo de instrucción: 003 LD %!0.1
003 Número Operando
LD Código de instrucción
%I0.1 Numero de la entrada del autómata
79
Ejemplos de Instrucciones
/- Instrucciones en bit 004 LD %M10. Lee ei bit interno %M10
> Instrucciones en bloque 008 IN %TMO. Lanza la temporización %TMO
> Instrucciones en palabra 010 [%MW10:= %MW50+100]. Suma
Grafcet
Es un método de análisis que consiste en descomponer un automatismo
secuencia! en una sucesión de etapas, a las que se asocian acciones,
transiciones y condiciones.
E! programa PL7-07 no soporta el lenguaje Grafcet gráfico, pero posee
instrucciones específicas Grafcet.
,3
n
[•
| — !
- XM10
TH I-- %HX7
J ¿-1
HSM15
LD
LD#
LD
o%M10
454%I0.755%M157
Fimirn.3. 26 GraFcet gráfico Fisura 3.27 instrucciones Grafcel
Lenguaje de contactos (Ladder o LD)
Un programa escrito en lenguaje de contactos se compone de una serie-
de circuitos ejecutados secuencialmente por el autómata. La representación de
un circuito se asemeja a la de un esquema eléctrico de relés; Elementos
gráficos de "tests" simbolizan los contactos (botón pulsador, contactos fin de
recorrido, etc...), así como elementos gráficos de acciones simbolizan las
bobinas.
80
LSI
O
PB1 CR1
LU
LS2 SS1
PB1 CR1%I0.2 %|i
HLS2 SS1«0.1 %io.r
Figura 3. 28 Representación de símbolos en ladder Figura 3. 29 Lenguaje Ladder
En las figuras anteriores se ilustra el esquema de conexión simplificado
de un circuito de lógica de relés y su equivalente en lenguaje ladder. En el
esquema de contactos, todas las entradas asociadas con un dispositivo de
conmutación en el esquema de lógica de relés se muestran en forma de
contactos, la bobina M1 queda representada por un símbolo de bobina. Las
referenc¡as que aparecen encima de cada símbolo de contacto/bobina indican
la ubicación de las conexiones de entrada/salida externas en el autómata.
Un lenguaje de contactos se compone de una serie de instrucciones
gráficas específicas, relacionadas entre sí, y situadas entre las dos barras
verticales que representan el potencial. El juego de instrucciones gráficas
representa:
> Las entradas/salidas del autómata (botones pulsadores, sensores, relés,
indicadores de funcionamiento,...),
> Las funciones del autómata (temporizadores, contadores,...),
> Las operaciones matemáticas y lógicas (suma, división, y, o
exclusiva,...), los operadores de comparación y otras operaciones
numéricas (A < B , A = B, desplazamiento, circular...),
> Las variables internas del autómata (bits, palabras ...).
Estas instrucciones gráficas se asocian entre sí mediante conexiones
horizontales y verticales que conducen á una o varias salidas y/o acciones.
Un circuito no deberá soportar más de un grupo de instrucciones
asociadas, por lo tanto, el programa se compone de circuitos distintos.
%
%
%J
H
JO
M
\M
3
K~
£
1
k ;
%Q1./" \
%MW2Z : %MW1S + KWT
2
h-
2
Figura 3. 30 Principios de programnción
Cada circuito de contactos se compone de 7 filas y de 11 columnas y se divide
en dos áreas:
Columnas 1 2 3 4 5 7 8 9 1 0 1 1
Filas
i
2
3
A
S
í--TÍ-i^r^-i^rc-ií-d^¿-i^Tc.-i ^•3^c^t•37E•^ f-S-rb-^rÜH hür-J )3-J
3ÍT-&JMFt^^H•E^ f-d-fEn hd-J-ÉH hdT£^^-3lfc^ h3ttn i-díH t-3-f t^ f-3f ÉH t-df-( )!
I I i i i i n i i i
CHH-JEH i-SJEH -3|£^¡-3l£^^-3f£^ H3J-HH jf H h3}En f-3]-£4 f-3p )3J
£n h3 J£H t-3}^H 1-3 EH f-3f-i i i i i n i i i
Araa da comprebadün
Fisura 4. 1
Afea do acctón
Una área de comprobación que contiene las condiciones que deberán"
reunirse para la ejecución de una acción,
Una área de acción que contiene la salida u operación resultante de las
comprobaciones que se le asocian.
82
El circuito se resuelve o ejecuta (ejecución de las comprobaciones y
asignación de las salidas) de arriba abajo y de izquierda a derecha. Además,
aparece un encabezado de circuito justo encima de éste.
El programa así convertido mantiene el orden inicial de escritura. Los
"circuitos" de instrucciones Lista no reversibles podrán visualizarse y
modificarse desde e! editor de circuito Lista al que se podrá acceder haciendo
doble clic en el circuito correspondiente.
Ejemplos de programación :
> Las operaciones de asignación no deben colocarse entre paréntesis.
SB.O S».1
H%Q0.1
%QO,D
-()-
ID %!0.0AND %:G.1,OR(
ANO %!0.3
)ST %Q0.1
Figura 3. 31
Si se efectúan varias puestas en paralelo de contactos, éstas deberán
imbricarse o disociarse completamente.
%IO.D %10.1 %Q0.1
H h I ( )%I0.2 %I0.3
HhHH%IO,2 %QO.O
1 ( \ v ri
LüfviPSAHD£OR(ANOt
STívIPPAMDST
%JU.O
%i0.1%Í0.2%10.3
%O01
%ÍG2%oc-.o
Figura 3. 32
Al contrario, los esquemas siguientes no pueden ser programados.
83
Ejemplo 3: Ejemplo 4:
%IO.O
H hSKJ.3
HH
%10-Q
H '%I0.5 %QU.1• • -
%1Q.2
Figura 3. 33 Fisura 3. 34
Para realizar esquemas equivalentes a los de las figuras 3.33 y 3.34, es
necesario modificarlos de la siguiente forma:
%Q0.1
NlD-2 %|Q~3
H
Figura 3. 35
%10-D %IO-1 %».5 %Q0.1
%W.4
Figura 3. 36
Ejemplo 5 (ver ejemplo 3) : Ejemplo 6 (ver ejemplo 4):
%!<XQ M0.1
%J0.3
%JOL4
ísui'íi 3. 37
%Q0.1
-(H HH M%¡o.a
- %Q0.1
M)-
H
. 38
.LD%IO.O
AND(%I0.1
OR( %I0.2
AND %I0.3
LD %IO.O
AND(%I0.1
OR(%I0.2
AND %I0.3
OR( %I0.4
AND %I0.3
AND %10.5
OR(%I0.2
AND %I0.4
84
ST%Q0.1 )
ST%Q0.1
Requerimientos de Hardware
El programa PL/07 puede ejecutarse en los siguientes tipos y/o clases
de ordenadores:
> máquinas compatibles con IBM PC-AT
> terminales de programación - FTX 417 20/417 40 (1)/FT2000 (1)
-FTX 507 o FTX 517(1)
(1) terminales recomendados para obtener un óptimo rendimiento.
La configuración mínima del ordenador debe ser la siguiente:
> Microprocesador 286 a 20 Mhz,
> 640 KB de memoria RAM y 2 MB de memoria extendida,
> 3 MB de espacio libre en disco duro,
> Monitor EGA, VGA, o SVGA,
> Un puerto serie COM disponible - de COM1 a COM4,
> Un puerto paralelo para la impresión - de LPT1 a LPT4,
> MS-DOS versión 3.3 o posterior.
Configuración típica:
> Microprocesador 386 o superior.
El tipo de configuración determina el nivel de prestación deseada. En un
ordenador que cumpla ios requisitos mínimos de configuración, se pueden ver
afectadas las prestaciones, si se procede a la apertura simultánea de varias
ventanas o a la ejecución de gran cantidad de datos animados o de una
aplicación de gran tamaño.
85
Controlador UNI-TELWAY
El controlador de comunicación UNI-TELWAY , se proporciona en forma
separada del software PL7.07 V3.0; la instalación del controlador UNI-TEIWAY
puede realizarse antes o después de la instalación de! programa PL7.07.
IpMÍifeStóliffi
File Edit ?
COMPor i - -
r CO M 2
r COMSr COM4
-UH1-TELV/AY
Base jí~~
- ñate[Baud] •
r 300 fí~" 600 í"
r 2400 rí" 4800 r
Self-Adaptatíon(in sec)
A ^•^f ¿i ^ -. --^™,«v« „AQuie^ííGS™""" ~
Murnbef
; SaveUoLIU -
19200 Clpen
38400Default
57BOQ :
115200 Modern
r. •'
J í„ \a 3. 39 Configuración del driver Unitelway
Para instalar el controlador UNi-TELWAY, siga los pasos siguientes:
1. Insertar el disquete del controlador UNI-TELWAY en el lector de
disquetes.
2. En el menú Inicio/Ejecutar, seleccionar A:\Setup.exe y hacer clic en
Aceptar.
3. Validar la pantalla de bienvenida haciendo clíc en Next.
4. Seleccionar un lector para la instalación del programa UNI-TELWAY.
5. Definir el grupo de programa (por defecto, el programa propone el grupo
Modicon Telemecanique).
6. Elegir ei idioma.
7. Configurar el puerto de comunicación. Para ello, seleccionar los
elementos siguientes:
> El puerto de comunicación para e! autómata,
> La velocidad de transmisión
>- La dirección UNI-TELWAY.
8. A continuación, guardar la configuración.
9. Cerrar el cuadro de diálogo .
lO.Reinicializar el ordenador.
Los parámetros de configuración del controlador UNI-TELWAY pueden
visualizarse y modificarse por medio de la herramienta de gestión de
controladores XWAY que se encuentra en el grupo de programa cuyo nombre
se ha definido durante la instalación (por defecto, Modicon Telemecanique).
Esta herramienta contiene las fichas XWAY manager, UNI-TELWAY
Driver y XWAY test.
La ficha XWAY manager:
> Proporciona información acerca de los controladores instalados,
> Permite instalar, actualizar o desinstaíar un controlador.
La ficha Unitelway Driver permite modificar los parámetros de
configuración del controiador UNI-TELWAY.
La ficha XWAY Test permite comprobar la conexión del controlador
seleccionado:
Grupo Driver
> Ñame; Nombre del controlador que se utilizará para la comprobación.
87
Driver instance: Número de instancia del controiador que se utilizará
para la comprobación (en general, 1).
Remote address: Dirección XWAY de la estación remota con e! formato
"red.estación.puerto". La dirección "0.254.0" es ia dirección por defecto
(toma terminal por ejemplo).
XWAY Dnveis managémentPidpeHies:
XWAY Manaoer LIMITE LWAY Driver XWAY Test
r Dnveí •
O «ver instance: 1
1 Remóte addfess; 0.254.0
; Local address;
••'•Request-'-'-"—--'£1 ñeque?!;
Type; MIRROR (3 octeto]
TimeoutfrnsjpJOO
fi]Stat&: Discoiinected i
ConnecE Abouf
Figura 3. 40 Driver Uni-Telway
Grupo Request
> Type: Tipo de petición. Se proponen distintos tamaños de peticiones
mirror.
'r- Time out: Tiempo de espera en ms de la respuesta a la petición emitida.
'r- Status: Estado de la conexión, "Disconnected", "Connecting..." o
"Connected".
(3) Botones de comando
Connect: Abre un canal de comunicación interno en ei controlador
seleccionado.
> Start: Inicia la emisión de peticiones hacia la estación definida por el
campo "Remote address" del grupo "Driver". Este botón sólo está activo
en modo conectado.
> More info.,.: Muestra información del sistema sobre el controlados Este
botón sólo está activo en modo conectado.
> About: Muestra información de versión y copyright sobre e!
administrador de coníroladores XWAY.
Puertos de extensión
Los puertos de extensión permiten definir la configuración de las
comunicaciones del autómata. Se debe seleccionar un Puerto de extensión.
G JÜpo
>LI
gíts^seg
ülaMe ttddress : f
Time Uuf CCnarJ ' f
^Extensióni*; it
"" Üaid BUS®B CRTU) O'
flutoma^2_ '*%iííi '. :?víi
fiutomafaS. '©;<ji ( -Na
V*y Evcn
Sfop Bifs@1. Bit 2 Hits
Figura 3. 41 Configuración del puerto de extensión
Se debe utilizar el cuadro de diálogo "toma" consola para elegir el tipo de
protocolo de la toma de consola del autómata TSX Nano.
89
'
1
•
TipoC } fiSCIi^-^
. >v.... * íEjliIÍMiilJlÍ®ÍSfiI£ETS
Qnaestro UNK
¡¡
ÍELWflY ®!É5CÍauo Ofii-f ELWfiY! \
r üiis»/ ¿>t¿y ;O Í288 O 2400 O 48 00 ® 9600 Q Í920 8 1
:
Dirección de esclavo UNI-TELUñY: | 4| |
Pdi'ihy00dd
(_) Eu en
Í J) Ninguno
— Time out de UNl-TEUJflModos Maestro y Es<
_w_J.^__
Ud i d 0 1 1 => ;
1 ®8 bils O 7 bits 1
;
r 5lup Bíli :
®1 Bit Q2 Bits !
rlauo Ccar.>: 36 =
i
Anular ¡
í
Figura 3. 42 Puerto (le programación
3.2.3 SOFTWARE P-CIM
P-CIM es una poderosa Interfase Hombre Máquina (HMI) de
Supervisión, Control y Adquisición de información (SCADA), que permite
proporcionar alarmas integradas y moniíoreo de eventos así como ia
adquisición, análisis y presentación de la información.
Es un sistema de fabricación integrado para Computadoras Personales.
Funciona en Computadoras Personales y se conecta generalmente a diferentes
controladores lógicos Programables (PLC's) y otros dispositivos periféricos.
Permite generar aplicaciones que cumplan ios requisitos más exigentes de
ingenieros de planta, operadores, supervisores y gerentes, a la medida exacta
de las necesidades de cada planta.
Recopila constantemente información de la planta en tiempo real, la
almacena y procesa en la base de datos, evalúa y genera alarmas, brinda
información a los operadores de planta, supervisores y gerentes y puede emitir
instrucciones a PLC's en la planta.
90
Estación deTrabajo delOperador
Base deDatos
Comunicación
Figurn 3, 43 Estructura de P-CIM
P-CIM tiene tres capas básicas:
> Capa de Comunicación: Esta capa se encarga de la comunicación con
los PLC's y redes.
> Capa de Procesamiento de Datos: Esta capa lleva a cabo la mayor
parte del procesamiento de datos, registro histórico y manejo de
alarmas.
> Capa de aplicación: Esta capa presenta la información, interactúa con
el operador y realiza los controles de alto nivel y de programación.
REQUERIMIENTOS PARA EL PROGRAMA
Para instalar la versión de 32-bits de P-CIM para Windows, hay que
asegurarse primero que: MS Windows 95 (u otra versión más alta) esté
instalado.
Para MS Windows 95, se necesitan al menos 48 MB de espacio de disco
(45 MB para el producto más 3 MB para el diskette de la Demo de Aplicación).
Para usar P-CIM para Windows para el desarrollo de la aplicación,
instale Microgralx Draw antes de instalar P-CIM para Windows.
91
Configuración y Uso de las Comunicaciones
Se configura las comunicaciones de P-CIM para Windows en dos pasos;
Establecimiento de la Comunicación: En este paso se asigna a cada driver
uno o más puertos de P-CIM para Windows, habilitando así al sistema para
identificar un driver, por el número de puerto que se ingresa cuando es
especificada una dirección de PLC.
Configuración de fa Tabla de Polling: En este paso se especifica los
parámetros del driver.
Estructura de comunicación
Las Comunicaciones P-CiM permiten la transmisión de información entre
P-CIM para Windows y los PLC's de la planta. El sistema de comunicaciones
de P-CIM recolecta continuamente datos de los PLC's, de acuerdo a los
tiempos de sean especificados. La información es transferida a la base de
datos para su procesamiento, o bien es enviada directamente a una pantalla
del Operator Workstation, o cualquier otra aplicación DDE (Dynamic Data
Exchange: Intercambio Dinámico de Datos) del cliente que la solicita.
Cuando P-CIM y los drivers de comunicación asociados son inicializados
se crea un buffer temporal de comunicación en RAM. Este buffer contiene dos
tipos de información: configuración de drivers y reserva de lugares (vacíos en
un principio) para la información a ser leída / escrita por el driver. El buffer de
comunicación recolecta y almacena toda la información cruda recibida de los*
PLC's por los drivers de comunicación, y almacena temporalmente los datos
escritos desde P-CIM para Windows a los PLC's.
Un driver es un programa que se comunica con dispositivos externos
(habitualmente PLC's) utilizando sus protocolos específicos, y permite que la
información esté accesible para los otros módulos de P-CIM para Windows.
92
PCIM soporta 255 puertos lógicos, nombrados de 1 a 255. Cada uno de
dichos puerto lógico está subsecuentemente asociado con un dispositivo real
de la computadora; como se ve en la tabla de Propiedades del Driver. Esto
permite cambiar fácilmente una aplicación de un puerto a otro.
Port Mame Drivef Mame
1 Pfwnet
10 decimal ^ Bit numbering syslem 1 ^ jLowest bit numbei
ErnuiationMode
Figura 3. 44 Propiedades del pórtico
Nombre del driver: Como está documentado en la guía de drivers y mostrado
durante la instalación.
Emulación: Cuando está en modo emulador, el driver no se comunica con
dispositivos de campo, emula en forma interna la lectura desde el controlador y
la escritura hacia él.
Sistema de Numeración Bit: Notación usada para referenciar el bit menos
significativo: O ó 1.
Sintaxis de la Información del Driver
Utilizar la sintaxis especificada para el acceso directo en la respectiva guía del.
driver. La sintaxis genérica es:
Port:PLC:Address ó Port:PLC:Addres:Bit, en la que:
Port número del puerto
PLC número de estación de PLC '
Address referencia puntual de información
Bit número de bit en palabra
93
Ejemplos:
1:1:40012
1:1:40012:3
Se puede también especificar una conversión: se agrega coma, el
nombre de la conversión y si corresponde, los parámetros incluidos entre
paréntesis y separados por coma:
Ejemplos:
1:1:40012,L!N(0,100,0,1000) esto es una conversión LIN del Servidor de Base
de Datos
1:1:40012,SQRT() esto es una conversión SQRT de! Servidor de Base de
Datos
1:1:40012,BCD(12) esto es una conversión genérica del Servidor Driver BCD
Sintaxis de Variables Internas
Para variables internas la sintaxis es:
Analog A:1, A:2, A:3;... y siguientes.
Digital 0:1, D:2, D:3,... y siguientes.
StringSDSI, $032, $DS3,... y siguientes.
Float $DF1, $DF2} $DF3,... y siguientes.
Long $DL1, $DL2, $DL3,... y siguientes.
Direccionando información del Driver
El formato en el cual las direcciones externas son especificadas en las
aplicaciones de P-CIM para Windows (Datábase, Animation Editor, y Operator
Workstation) es dependiente del driver.
El acceso directo es el método por el cual los programas de aplicación
(por ejemplo, el Operator Workstation) recuperan información cruda
directamente de los drivers de comunicación.
Las direcciones de P-CiM para Windows son referenciadas vía DDE,
especificando el Server, el Topic y el ítem tal como se describe a continuación.
Serven El nombre del servidor es DBSR
Topic: El nombre dei tópico es PC!M
ítem: E! Topic DDE está especificado en el formato genérico
> Port:PLC:Address:Bit, en ei que:
> Port number: el puerto de P-CIM asignado utilizado para la información,
tal como se especificó en ia Comunicación de P-CIM.
> PLC number: el número del PLC en la red de PLC (la sintaxis es driver-
dependiente).
> Address: la dirección del elemento informativo (la sintaxis es driver-
dependiente).
> Bit number: opcional, el número de un bit específico en una palabra o
registro (la sintaxis es driver-dependieníe).
Ejemplos:
2:4:40001:2 hace referencia al bit 2 del registro #40001 en e! PLC #4 que está
conectado al Puerto #2.
1:1:10001 se refiere a la entrada #10001 en el PLC #1 que está conectado al
Puerto #1."
3.3 APLICACIÓN.
3.3.1 DESCRIPCIÓN DE LA APLICACIÓN
Un túnel de lavado consta de :
> Un túnel con rodillos horizontales y verticales impulsado por un motor
con dos sentidos de marcha (avance y retroceso),
> Un motor de rotación de los rodillos horizontales y verticales,
95
> Un motor para el ascenso y descenso del rodillo horizontal,
> Un variador de frecuecia para cambiar la velocidad del motor,
> Un sensor inductivo para detectar el giro del motor.
Los interruptores de posición se encargan de controlar las posiciones:
Alta del rodillo horizontal, delantera y trasera del túnel.
Figura 3. 45 Ejemplo de aplicación
Funcionamiento
Condiciones iniciales: el túnel se -encuentra en posición trasera (pos.
trasera) y el rodillo horizontal en posición alta (pos. alta rodillo). Hay un
vehículo situado en la zona de lavado (dp. presencia vehículo).
Si las condiciones iniciales se reúnen, al pulsar el botón de inicio, se
inicia el siguiente proceso:
> Se prende el indicador de inicio de fucioinamiento y se espera 5
segundos para accionar al descenso del rodillo.
> Luego, desciende el rodillo horizontal durante 5 segundos.
96
> Empiezan a funcionar los rodillos y la banda de! túnel avanza. Las
bombas de proyección de agua se activan al mismo tiempo que el motor
que hará girar los rodillos.
> El avance de la banda de! túnel se para cuando se activa el detector de
posición delantera y se activa el control de regreso de la banda de! túnel.
> Medíante el detectro pos. trasera se detiene el retroceso de la banda dei
túnel y de! giro de los rodillos y empieza el ascenso de! rodillo horizontal
hasta el detector pos. alta que provoca el fin del ciclo.
> Con el otro PLC se controla la velocidad del variador de frecuencia, en
cuatro velocidades preseleccionadas. Con el sensor se detecta la
chaveta de! motor, y esta señal se envía al PLC para tener la frecuencia
del motor, la que a su vez puede ser visualizada en el computador.
> Un reloj-calendario controla los días y horas de apertura (de lunes a
sábado, de 8 h. a 19'30 h.). Fuera de estos márgenes de horarios, no se
tiene en cuenta ninguna petición de comienzo de ciclo.
Un contador semanal contabiliza el número de lavados realizados. Se
pone a cero automáticamente todos los lunes a las 8 h.. Otro contador acumula
el número de lavados realizados durante toda la semana.
Parada manual del ciclo en caso de incidente
Al pulsar e! botón parada de ciclo, e! ciclo se detiene en cualquier
momento (parada inmediata de todos los motores). Para comenzar un nuevo
ciclo, es necesario que se produzca :
> El ascenso del rodillo horizontal (hasta e! detector pos. alta)
manteniendo pulsado el botón de paro y el de ascenso manual rodillo,
97
El retroceso del túnel en posición trasera (hasta ei detector pos. trasera)
manteniendo pulsado el botón de paro y el de retroceso manual tune!.
Nomenclatura
Entradas de! autómata
Referencia Dirección
Presencia vehículo %IO.O
Comienzo ciclo %I0.1
Parada %I0.2
Pos. Delantera %I0.3
Pos. Trasera %I0.4
Pos. Alta %I0.5
Ascenso manual %I0.7
Retroceso manual %I0.8
Designación
Dp. presencia vehículo
B. comienzo ciclo
B. parada ciclo
Pos. delantera túnel
Pos. trasera túnel
Pos. alta rodillo
B. ascenso manual rodillo
B. retroceso manual túnel
Salidas del autómata
Referencia Dirección Designación
Indicador
KM1
KM2
KM 3
KM4
KM5
%QO.O
%Q0.1
%Q0.2
%Q0.3
%Q0.4
%Q0.5
Indicador ciclo
Contactar descenso rodillo
Contactor ascenso rodillo
Contactor rotación rodillos
Contactor avance túnel
Contactar retroceso túnel
Variables internas del autómataTipo Dirección Designación
Bit interno
Bit interno
Bit interno
Bit interno
Bit interno
%MO Variable memorización comienzo ciclo (KAO)
%M1 Variable descenso rodillo (KA1)
%M2 Variable memorización avance túnel (KA1)
%M3 Variable salida reloj-caíendario
%M4 Variable comprobación del lunes
93
Bit interno %M5 Variable para creación impulso en %M4
Bit interno %M6 Variable para creación impulso en %M2
Bit interno %M7 Variable comprobación salida %TM1
Palabra interna %MWO Totalizador número de lavado
Palabra de sistema %SW50 Segundos/día actual del reloj-
caíendario
Función temporizador %TMO Temporizador comienzo ciclo
Función temporizador %TM1 Temporizador descenso rodillo
Función contador %CO Contador semanal de lavado
Función reloj-calendario RTCO Reloj-calendario
Los contactores auxiliares KAO, KA1 y KA2 se sustituyen por los bits
internos %MO, %M1 y %M2.
El flanco ascendente del bit interno %M4] puesto a 1 todos los lunes
(medíante la comprobación de los cuatro primeros bits de la palabra de sistema
%SW50) provoca la puesta a cero del contador semanal de lavado (contador
%CO). El totalizador del número de lavado (palabra interna %MWO) se
reinicializa con valor 1 automáticamente cuando su valor alcanza un cierto valor
que se preseleccione para el contador.
99
socf
»
Kti
^H?
ff
KM?
MI
Asce
nso
Avan
ce
Reíro
ceso
lúnel
lún>5l
™$o
ro
dillos
Fig
ura
3. 4
6 E
sque
ma
de c
ontr
ol d
el e
jem
plo:
lav
ador
a de
aut
os.
r-W
KA8
r
I "1
T
TT
T
' T
nT
100
PANTALLA PRINCIPAL
La pantalla principal (figura 3.47 ) permite tener una vista preliminar de la
operación del ejemplo, esto es:
'is£íí*í%*&™**I1 | II R"í%sfa$3fea&.t I \\r%%&*?>'?%&*} i l i 'lili-y&P.tywg l <r| t | j i| ; \
P^^T I ^gj ffSy i ^ iiy?
^ ^ ift»P ÍIiPÍ
Figura 3. 47 Pantalla principal en PCM
> Si el equipo se encuentra apagado, o aun no inicia su ciclo, se
puede ver los gráficos en su color original.
> Si el equipo se encuentra en funcionamiento, los gráficos tomarán
otro color y algunos empezarán a parpadear.
.3.3.2 CORRESPONDENCIA ENTRE LOS REGISTROS DE LOS PLC's Y LOSTAG'sENPCIM
La información necesaria para visualizar los datos de los procesos en
PCIM, es tomada de los siguientes registros de los PLC's:
^ Bits internos: Mi
> Palabras internas: MW¡
> Registros de contadores: Cj.V
Descripción
Comienzo de ciclo
Parada
Totalizador numero de
Lavado
Contador semanal de
Lavado
Descenso del rodillo
Avance del túnel
Control local
Control Remoto
indicador de inicio
Ascenso del rodillo
Retorno del túnel
Indicador del
funcionamiento del ciclo
Frecuencia del motor
Variación de la velocidad
Datos PLC
MO
M2
MWO
co.v
M23
M22
M10
M11
M12
M20
M21
M14
MW1
MW2
TAGS PCIM
START
STOP
NUMJTOT
NUM_SEM
DESROD
AVTUN
LOCAL
REMOTO
INICIO
ASROD
RETUN
INDI
VEL
CANVEL
1.02
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1 CONCLUSIONES
>• En este módulo se ha utilizado el computador tanto para realizar el
monitoreo como para realizar parte del control; y el PLC como elemento
de adquisición de datos y de control. Esto hace de este sistema una
solución muy confiable y segura cuando se va ha escoger un sistema de
automatización que tenga las ventajas de realizar el control de una
manera fácil, confiable y trabajando en tiempo real.
> El sistema supervisorio utiliza ambientes de trabajo gráficos, lo cual es
muy sencillo y bastante amigable para el usuario. Al operador, que
usualmente no posee grandes conocimientos en computación, le resulta
relativamente fácil utilizar un programa desarrollado para cierta
aplicación.
> La red industrial Unítelway es muy confiable, ya que la emisión y
recepción de datos, siempre es confirmada por un código típico. En
caso de error en la transmisión, este es notificado, en el PLC
correspondiente.
> El computador se comunica con el PLC a través del cable PC/PP1 que
es un conversor RS-232 a RS-485. Otra forma de comunicación sería la
utilización del puerto RS-485, si éste se tiene disponible en el PLC, con
Io7 que se realizaría la comunicación directa al PLC.
103
> El sistema PC-PLC es cada vez mas utilizado en la industria ya que para
el control y monitoreo de procesos automáticos, esta configuración
puede procesar grandes cantidades de información en tiempos cortos,
comunicarse con otros dispositivos, etc.
> Algunos equipos conectados con el nano en modo uniteiway necesitan
de un tiempo de espera, este es ajustabie dependiendo del valor que
sea necesario calibrar, es por esto también que la transmisión es algo
lenta.
> Para poder ver las entradas, salidas, temporizadores y contadores
desde el PCIM (SCADA utilizado) es necesario añadir un bit interno del
nano, para que pueda ser visto por el SCADA ya que este no puede ver
directamente las entradas de este PLC en especial.
4.2 RECOMENDACIONES
> Para conseguir un funcionamiento óptimo del automatismo, se
recomienda asignar al autómata de base las entradas/salidas "críticas"
(tiempo de respuesta corto o de segundad).
> Para optimizar la duración de los intercambios entre el autómata de base
y las extensiones de autómata o de entradas/salidas, es necesario
configurar adecuadamente los equipos que se van a explorar y la
velocidad de transmisión en el enlace.
> Cada protocolo tiene un rango de aplicación, fuera del mismo disminuye
el rendimiento y aumenta la relación costo/prestación. En muchos casos
no se trata de protocolos que compitan entre sí, sino que se
complementan, cuando se trata de una arquitectura de un sistema de
comunicación de varios niveles
104
Cuando el variador de frecuencia está bajo tensión, los elementos de
potencia así como un cierto número de componentes de control están
conectados a la red de alimentación, por lo que se debe tener mucha
precausión para evitar accidentes.
Después de desconectar la tensión del ALTIVAR, es necesario esperar
un tiempo prudencial de un minuto antes de intervenir en el aparato, ya
que permanece energizado durante cierto tiempo, hasta que se
descarguen los condensadores.
En explotación, el PLC puede pararse suprimiendo las ordenes de
marcha o accionamiento de los equipos, mientras éste queda bajo
tensión. Si la seguridad del personal exige evitar cualquier rearranque
intempestivo, este bloqueo electrónico es insuficiente por lo que es
necesario prever un corte del circuito de potencia.
Una protección aguas abajo por disyuntor diferencial no es aconsejable
debido a las componentes continuas que pueden ser generadas por las
corrientes de fugas del variador. Si la instalación contiene varios
variadores en la misma línea, se debe conectar por separado cada
variador a tierra. Si es necesario prever una.inductancia de línea.
BIBLIOGRAFÍA
[1] TELEMECANIQUE, TERMINAL TSX 407 PROGRAMACIÓN PL7-2,
Ruei! Malmasion Cedex-Francia, 1988
[2] TELEMECANIQUE, Unitelway User's Manual, Rueil Malmasion Cedex-
Francia, 1988
[3] TELEMECANIQUE, TSX 07 NANO PLC installation Manual, Rueií
Malmasion Cedex-Francia, 1992
[4] CUMBAJIN, Marco, "APLICACIÓN DE CONTROLADORES LÓGICOS
PROGRAMARLES EN GRUPOS ELECTRÓGENOS INSTALADOS EN
EL CAMPO", Escueal Politécnica Nacional, Tesis 1999
[5] HERRERA, Roberto, "SISTEMA CENTRALIZADO DE MONITOREO DE
PROCESOS Y ALARMAS EN LA SALA DE FUERZA DE LA
CERVECERÍA ANDINA". Escuela Politécnica Nacional, Tesis 2000.
[6] STENERSON, Jon, "FUNDAMENTALS OF PROGRAMMABLE LOGIC
CONTROLLERS, SENSORS AND COMMUNICATIONS", Prentice may.
2do Volumen. New Jersey, 1999.
[7] BRYAN, LA. "PROGRAMABLE CONTROLLERS, THEORY AND
IMPLEMENTATION", 2da. Edición. Industrial Text Company, 1997.
[8] CURTÍS, Jonson, "PROCESS CONTROL INSTRUMENTARON
TECHNOLOGY" Prentice may, New Jersey, Columbus, OHIO 6ta.
Edición. 2000
ANEXOS
ANEXO A. 1
1M10 210.1 110. J I0 .5 110.4 SM29
IHli IÍ130
IQO.'l
IM2 110.5 IM29
110.8
110.2 SM10
IH14
Diseñador Empresa Fecha:
IMJ4ITHO
IH
TYPE TONTB 1 sADJ Y
T.P 5
IH1
IH1ITH1
IN
TYPE TONTB 1 sADJ Y
T.P 5
Diseñador Empresa Fecha:
ITH1.Q IM7
| / [ „ ____ i / i\ I \ \ I \Z 110.6 |
üflA fsyu. t
110.4 110,5 IQ0.6 IQG.7
!«7 IQ0.7 ÍM15i i i / i „„ / \ I 1/1 -. — | j
110.3 . |M2
Diseñador : Empresa : Fecha:
.2 |M15 .4- l / l -
1,5
iIO.2 110.7
ÍQ0.1• Í R J -
m i / iI / I$SW50:X3
ÍHSICO
E I-
1X2
ADJ YC .P 9999
F I--
CD
!M4 IM5
Diseñador Empresa Fecha:
IM2
¿ _ _ _ Operate-| INC IMtfO
r—Compare 1 r ^-Operate-liHW = 30001 |
110.12 110.13 ÍMIO
110.13 110.12 IM11
i _ _ _ _ _ _ 0 p e r a t e ~|!MH3 := 100 * \mi
*— —Operate-I I P W M . R := |M»3 / 255
Diseñador : Empresa : Fecha:
IN
TB 10 rosP.P 10
| I W 2 . 0 : X O IM16
|IW2.0:X1 IMW
IM18
Í IK2 .0 :X3 IM19
Diseñador Empresa Fecha:
ÍM10
tan % Q W 2 . 0 : X 1
1M17 SM18 IH16- I / I -
IM19
IM18 |H17l/l
IQO.
SH19
% Q O . Í
-Ooerate-I1MW1 := %Itf2 .1
Diseñador Empresa Fecha:
IH15 |Q»2.0:X3
I Q 0 . 4 2M22
SQ0.5 2M21
« I| IQ0.
Diseñador : - Empresa : Fecha:
Configuración de los bloques de funciones
Espera hora inicio %TMO
Temporizador:
Preseleccion:
Símbolo:
—• Tipo de temporizador®TON
OTOFOTP
0 10
tiempo0108 ms O No
Temporizador descenso rodillo %TM1
Temp oriza don: | $j
Preseleccion:
Símbolo:
—• Tipo de íemporizador ~©TON
OTOFOTP
de
0 1Q
O No>ie
Programación del bloque reloj-calendario RTC
JíPLS/fcPWM configurado —' _ __ —I~77^_) No con figurado ®Í¿-Ey&J=fíO£Í91i£áÍpJ configurado
Salida:
de Jjempoms
®1B rns
Oí seg
Símbolo:
Preseleccion ñjuste
Bucle de conteo ^PLS
Contador de lavados semanales %CO
Contador: 0
Pre5eleccion:
Símbolo:
—• fl juste •
GNO ®SÍ
Programación del bloque reloj-calendario RTC
"l"";1">l;::"^®íjüBloque
i Bit de salida
! Desde el mes de:
; Hasta el mes de:
; Didb1 de [ü semd: [X] Lunes
; IXl Uiernes
i Desde las:
1
L j-il¿05ls3JiiilllJJ[lEI'programados
-/.H3
Enero
Diciembre
na i[X] Martes
^¡Sábado
88:00
tti...."i>-»-»t..'iVitiV.Vm-<'ni..«V^ .ii|iiWi'.in-j.n.-«"-ii m.iii'"i-i .»....•«•« m.t.. i.n
IlíMSílSJlMl til ^ l JJí t A,-' ' • " >f
[g¡ 1 [Xj Configurado
¿j Desde fecha: |2 | ;
±¡ Hasfa: [31 | :
> |[X] Miércoles p l Jueues ;
[X] Domingo
Hasta las^ 22:59 i
1 OK 1 | Anular j |
ANEXO A.2
110.1 §ItfO.O:X4 ÍH2
H ' r f O . O : X O S I H O . O : X 5 |
.2 | I ' r fO.O:X4 U0.3 | Q W O . O : X 1
! I W O . O : X 1 | I W O . O ; X 5 I
IH1
Diseñador Empresa Fecha:
110.3 Í I W O . O : X 4 | I » 0 . 0 : X 2 - 110.2 |«2
|QWO.O:X1|
| I t fO.O:X2 |I'rfO.O:X5|
IH1
J I 0 . 4 | I t f O . O : X 4 IM1
I W O . O ; X 3 | I W O . O : X 5 1"I I - I / I—*
-Opérate-
IK4
Diseñador Empresa Fecha:
Diseñador : Empresa : Fecha:
Programación de! bloque contador rápido
G" Tipo de contador rápido_J Ninguno Q Contador ®í£recuencia I í Contador/Descontador
Entrada: XlQ.8 Símbolo:
Entrada de Descanteo: xlQ.3
Preseleccion: l _
i— Leer entrada contador —i
i—' Preseleccíonar entrada —i
Umbral Cero: | r.Tyvx^-'{
Umbral u_no:
Frecuencia max-
R,[uste
i —(C
fictij¿ar entrada») Ninguno Q:
Salidas de umbral
^FC.U2GLB.1-2 -
<S0 >S8 >S1
ANEXO B
ModiconTSXNanoPLCsPL7 language
General
PL7 language on Nano PLCs enables the programming of simple sequential applicatlons such as those requíringnumerical processing or spec'rfic functlons such as schedule blocks, fast counting, etc. Thls programming is in Listlanguage (Instruction List) or in Ladder language,
These two languages are reversible provlded a few simple programming rules are respected : any Nano PLC programwhich has been written in Instruction List (on an FTX 117 terminal or using PL7-07 software) can be read and modífiedIn Ladder language (wíth PL7-07 software on an FT 2000/FTX 517 terminal or PC compatible) or více versa.
List lanquaqe
\000 LD %IO.O
001 AND { %I0.1
002 AHDH %TMQ.Q
003 OR %Q0.1
004 )
005 ST %Q.l
006 IN %TMO
007
PL7 List language comprises a list of instrucllons fromdifferent families for direct translatlon into :
• Instructions on Ladder diagram bits, logtc diagrams orBoolean equations
• Instructions on control system functlon blocks (timers,counters. etc)
• Grafcet instructlons
• Instructions on words for numerical processing
• Instructíons on the program for structuring programs
Ladderjang u§ap_
PL7 Ladder language is entírely graphic and thus offers the advantage of stmilarity with electromagnetic relay controlsystems. Its basic symbols are complemented by graphic elements allowing U to carry out control systern functlons,numerical processing and structuring of Nano PLC programs.
Ladder language provides addítional assistance when debugging appllcaíions through the real-time dísplay of graphicsymbols (for example. the highllghting of closed contacts).
programming termináis
The development. transfer, debugging and archMng of programs for Nano PLCs can be carrled out equally well on eltherof the two types of terminal:
FTX 117 FT20QO/FTX 517 or PC compatible
Dedica tedpocket terminal, for programming inüst languagewith operation in offline or online mode.
Standardised design office and workshop terminal, wiíhPL7-07 software for programming in Ladder and/or Ustlanguage (Instruction List).
40052/2
ModiconTSXNanoPLCsPL7 language
Characteristics
Instrucííons
Specificfunctions
Addrcssable objccts
Combined List instmctions
• LD, LDN, LDR, LDF : read the state of a bit(direct. ¡nverse, rísing and falllng edge)
• ST, STN. S, R : wdte an output(direct, inversa, set, reset) i
• AND, ANDN, ANDR, ANDF ; loglc AND wííh a bit(direct, ¡nverse. rlsing and falllng edge)
» OR, ORN, ORR, ORF : logic OR wílh a bit(direct, inverse, rlsing and falllng edge)
• LD (, AND (, OR(,) : open and cióse brackels(8 possible levéis)
• XOR, XORN, XORR. XORF : exclusive ORwith a bit• MPS. MRD. MPP : buffer memory managementfor
divergence towards output bits• N : neqatlon
List comments and títle wlth PL7-07 software
• Tltle : 122 characters before each InstructlonLD. LDN, LDR, LDF
« Comments : A Unes of 122 characters beforeeach inslructlon LD, LDN, LDR. LDF
• Possibility of assocíating a comment of 122 characterswith each Insíructlon
Laddcr runqs
• 10 contacts of 7 Unes with 1 output per une* Tille : 122 characters per rung• Comments : A Unes of 122 characters
Standard functlon blocks
32 timers : %TMi (0 ¿ i < 31) 0 to 9999 (word)16 up/down counters : %Ci (0 ¿ i ¿ 15)0 to 9999 (word)4 16-bit UFO or FIFO registers : %Ri (0 £ i £ 3)4 drum controllers : %DRi (0 £ i £ 3) 8 stepsReal-time clock : %RTCi (0 £ i £ 15) moníh, day, hour,minute, wlth TSX Nano 16 and 24 I/O
Numérica! instrucíions
• Assfgnment in word, indexcd word, bit stringsword tables : :=Arithmetíc : +, -. x, /, REM, SQRTLogic : AND. OR, XOR, NOT, INC, DECShift operatíon : SHL, SHR, ROL, ROR (logic androtate)Conversión : BT1, ITB (BCD <-> Blnary)Comparison : >, <, <=, >=, ~, <>
» 1 inputforPLCRUN/STOPcommand» 1 PLC status (security) output : PLC error• 6 latching inputs : 100 us mínimum
Bit obiccts
e % I/Qx.y : 28 inputs and 20 outpuís max.» %MI: 128fnternalbils• %SI : 128systembits• % XI : 62 Grafceí síeps• % • «i.j : funclion block bits• % ••irXk: bits extracted from infernal words,
system words. consíant words, input and output words
Bit strinq and word table obiccts
* %»i:L : bit strings (I/O, Interna!, system and Qrafcetbits)
Grafcet List instructions # i
-M:step(1<¡£62)=*=i:initialstep(l£i£62)rtl : actívate step I, aíter deactivation of currentstep# : deactivate current step#Di : deactivats síep I after another step=''=POST : start post-processing%Xi : bit assoclated with step I
nstructions on proqram
• MCS, MCR : master relay» END, ENDC, ENDCN : end of program
(conditlonal or unconditlonal)» JMP, JMPC, JMPCN : Jump to a label % L
(conditional orunconditional)• SRn : cali subroutlne n (0 £ n £ 1 5)• RET: endofsubroutine• NOP : non-operative instructlon
Ladder lanquagc qraphíc svmbols
* Normally open, normally closed and on edge contacts• Direct, inverse, SET and RESET coils• Program Jump, subroutine cali
Specifíc functlon blocks
» Transmlssfon/receptíonofmessageof 64 words máxi-mum (interna! or constant) : EXCH
• Exchange control : %MS<3 avallabls output, fault output• 8 shift bit registers : %SBRi (0 s I s 7). shift one step
to the left or right (max. 16 síeps).• Sstepcounter blocks:%SCi(0£Í£7),moveforv/ard
or back one step (max. 256 steps)* 1 fast counter (max.10 KHz), frequency meter
(max. 10 KHz), up/down counter (max. 1 KHs) :%FC with 2 htgh speed outputs
• Pulse width modulated output : %PWM• Pulse output : %PLS
• Reanime display of Grafcet steps used• Symbol lable management• Porting of TSX Nano appllcations to TSX Micro (List or
Ladder)!
Word ob(ects.
• % MWi : 256 Intemal words• %KWi: 64 constant words» % SWi : 128 system words» % IWi,j : 2 input words per PLC (exchange words
for ínter-PLC communication)o % QWi.j : 2 output words per PLC (exchange words
for Inter-PLC communication)
• %oWi:L : word tables (¡nternal, constant and systemwords)
40052/3
ModiconTSXNanoPLCsPL7 language
Functíons
Software structure
There are two types of sean execution :• Normal cydic execution. This is the default setting.» Periodic execution. Thls type of execution and the period of time are defined by the user durlng configuration.
Normal fcyclíc) execution
At the end of each sean the PLC system relaunchesexecution of a newscan. The execuíion time of each sean.which musí not exceed 150 ms, is monitored by a softwarewatchdog.
If this valué is exceeded, a fault appears causing :• Immediate stop of the sean (STOP)• Display on Éhe PLC front panel (RUN iight flashing)» Memorisation in a system bit (%S11)e If an output ¡s configured for the SECURITY function. ¡t
ís reseí to O
Periodic execution
The execution of a sean ¡s relaunched ai the end of eachperiod. The sean execution time must be less íhan íhat ofthe period defined (2 to 150 ms). If it exceeds this, it ¡smemorised in a system bit (%S19) which should be testedand reset to O by the user (vía [he program or the terminal).
A software watchdog of 150 ms monitors the sean time. Ifit exceeds 150 ms, an execution fault is displayed (seenormal execution).
PLC sean
In both types of execution, the system carries out:• Interna] processing
The system Implicitly:- monitors and controis the PLC- processes requests from the terminal
• Roading of inputsThe state of each preactuator connected to the ¡nputs (%Í) is memorised. It ¡s this memorised state which Is taken intoaccount during program processing.
« Program proccssingThe program Is executed in íhe order in which the user has written It (except for program or subroutine jumpínstrucíions).
• Updating of outputsThe outputs (%Q) are activated or deacíivated depending on the state (O or 1) defined by the program.
40052/4
ModiconTSXNanoPLCsPL7 language
Functions
Insírucíion List language
Program structure
A program in PL7 language comprises a list of instructions (up to 1CCG instrucfons) from the following different families :• Bit instructions : for example. read input n° 3 : LD %io . 3• Function block instmctlons : for example, start tlmer n° O : XN %TMO• Word Instructions : for example, an addition [%MWIO := %KWSO * 100]• Program instructions : for example, cali subroutine na 5 : SRS• Grafcet Instructions : for example, step nD 8 : - * - BEach program Une has an automatically generated line number,an instruction code and a bit or word operand.Exampie of a program líne: 003 AND %M27
operandinstructíoncode
• une number
Simple application proqrammlng fBoolean processing)
1&t~\t \-"1 | cycle
M3 \\2 \t n Vehícle
10.0 *<='"^«=prese ní
10.5 \5 \
10.4 \
10.2
Stopcycle
MO \L . JL
Mfl fvl i " 1 1ÉVIU (¿J 1 — T_ J QO.O 6
The transiation of a Ladder dlagram into aninstruction List program ís ¡mmediate.
000 LDANDANDANDAND
DOS SLD
AND
OR
R
010 LD
ü ET
%io.i Start cycle pushbutton%lo.o Vehícle present proximíty sensor%M3 Real-tlme dock authorisation bit%10.5 Hlgh roller llmit switch%10 . 4 Rear gantry limit switch%MO Memo start cycle%M2
%10,5%10 . 2 Stop cycle pushbutton%MO
%MO%QO_O Sean índlcator
Application programmlng With Grafcet
%I0.6| ,r
%I0.6
Ir -I IM
%S22/ \. i
%MO
%S21
P>r^
A GrafceÉ program is divided Into 3 parts, each with a specific role.
000 LDN %10.G001 S %S22
002 ST %MO003 LDR %10.6004 S %S21
Pre-processingThls is made up of a list of instructionsfor processIng:• Power returns• Fallares• Changes In mode• Input logicItends with thefirst»-' = or-'-- ínstructionencountered.
nns.
P1jniii —.¡i— %10.2.%I0.3 -f-%10^.%10.2
m1
-4- %I0.4 4- %I0.5
006
007008
003
010Olí
012013014015D1S
%X1 %QO."1
1 ( ^n (, /^%X2 %Q0.2
I f \ j ^ j
%X3 %Q0.3 -
i i ( r~%M1 %I0.2 %|0.7
HH-HH
017
018
019] ' 020
021
022023024025026
027
028
= * B
LD
ANDN
ff
LD
ANDN
íí
LD
fj-'-
LD
ff
H ' =
LD
ST
LD
STLDOR(
AMOS
AND
ST
1
%10.2%10.32
%10.3%10.232%10.4103%10.S1
POST
%X1
%Q0.1%X2
%Q0.2%X3%m%10.2%10.7
%Q0.3
Scquential processingThís ¡s made up of íhe chart (ínstructionsrepresenting the chart) :• Steps• Transííions• Conditionslí ends with execufan of the ='- POSinstrucílon.
Pos t- processingThls is made up of a list of Instructionsfor processing :• Instructions from the sequential
processing parí to control íhe outputs• Safety Iníerlocks specific to íhe
outputs
40052/5
ModiconTSXNanoPLCsPL7 language
Functions (cont.)
Ladder language
Program structure
-í ¿i -L. .'-i - _ . _ , -
- L_i_.
i-Lí-
i. •
¡T ~ . . T T ~ ~-
RJ "E
ADÍÍ-Y ~°
cp
. -„ _ ' 4-
~ - 7 ~- • T
i i -• • • •Tcsl Zone
_• 2 - - r-
•¿ - *'
í - -^
~r""Í
M I
í s 1-l • ( I
A program in Ladder language consists oía series of rungs.Each rung is labelled and can be :• Descrlbed by a title of 122 characters máximum.• Completed by a comment of 4 lines of 122 characters
máximumA rung consists of 7 lines of 11 columns with a máximum of10 contacts and one coil per Une.
The rung Is divided into íwo different zones :• Test Zone for receiving graphic elements: contacts.
comparison blocks and functlon blocks (standard orspecific).
• Actíon Zone for receiving calis (in column 11) andoperation blocks (from column 8 onwards).
Within a rung, cofls or operation blocks must be connectedby at least one vertical link in order to form a single group.
Graphíc elements
The graphic elements which make up a rung are :
• Contacts
H h -í/1- HPH
• Coils
-( í- -('}- -(5)-
• Standard and specific function blocks
» Oparation blocks
%MWO := %MW1G-MQO
These test the síate of the bit associated wlth them.4 types are avaílable: normally open. normally dosed,rising edge (P) and falllng edge (N).
These control the output bits orintemal bits.4 types are available : direct, ínverse, set and reset.
These correspond to the control systemfunctions.There are 10 of them (see next page), A single functionblock Is authorlsed for each rung.
These enable numerícal processing : asslgnment of words,ari thmetlc, logic, conversión, logic and roíate shift operatlons,incrementation/decrementation. They cali up the Listlanguage numerical ¡nstructlons.
Comparison biocks These enable comparison of two words of any type(>, >=., <( <=, =, o).
• Program structure elements
-^ SRn --?> %Ln
These cali up subroutine n and the program jump for rungn.
• Connecíing elements These elements, called horizontal Boolean logic and verticalBoolean logic are used to connect ail the graphic elementsdescribed above.
Reversjbility
The reversibillty of Ust and Ladder languages enables the dlsplay oí programs in whlchever language Is desired,regardless of the language used In their creatlon. For example, an application developed in the design office in Ladderlanguage can be read, and even modifled. ¡n List Janguage, and vice versa.
In order to be reversible, an application wrStten In List language must respect a few rules of reverslbiiity :• Ceríain Instructlons such as XOR, JMPCN. ele rnust not be used.• Function blocks such as BLK, OUT_BLK and END_BLK. etc must be used.
Each part of a non reversible program is represented in List language, íhe rest of the reversible program Is presented Inthe form of rungs.
40052/6
ModiconTSXNanoPLCsPL7 languageStandard function blocks
Functions
Function blocks are pre-programmed In Ihe Nano PLC_and allow contigLsystem functions to be Inteqrated easíly ¡nto_ap¡jjjcatígn_p_rgQnams.Descríption Number Chart Function Function
Standard functíon blocksTimer 321 ms mínimum9999 min máximum
Up/down 16counter
LIFO/FIFO 4regisíer
%TM(m a
T»f:Tü»TBr tnhAOJrt
XC1R E
S I]ABJirCU F
CD
xmR e
1 FTTf :FlfOo
ETYP
TB
RPCUCD
R1OTYP
Enable inputTON on-delay timerTOF off-delay timerTP MonostableTime base : 1 ms (TMO & TM1 ),10 ms/100 ms/1 s or 1 minReset InputPreset InputIncrement on edge ¡nputDecrement on edge ¡nput
Reset inputStorage on edge ¡nputRetrleval on edge ¡nputFIFO, stackLIFO. stack
C%Ti,P%Ti.VADJ
EC¡,DF%Ci,P%CI,VADJ%Ri,I%Ri,ORi.ERi.F
Timer outputPreset valué word 0 to 9999Current valué wordAdjustment permitted (Y)or prohibited (N)
Overílow output bit (0 to 9999)Preset done output bitOverílow outpuí bit [9999 to 0)Preset valué word 0 to 9999Current valué wordAdjusíment permitted (Y) or prohibited (N)Register access v/ordRegister output v/ordRegister empty output bitRegister íull output bit
Drum 4controller
%DRIR F
UIÍK:J
RULEN
Return to step zeroForward step inputNumber oí steps
%DRl,S Number of current stepF Last bit not currently definedCommand bits 16 %Qi or %MÍ bits
S pe clfig f u n ctio n blocksWidth 1 %PWM
modulated - >*oulpuí
71:1!
PuJtítí I . ^
output - Jt) Q
. R oIB:ISJUU:N
Fo~t 1up/down . t» "*rc Fcounter _ s THO
Frequency meter "'='^ . THl
INTB
INR
TB '
INS%FC.SO%FC.S1
Message - EXCH EXCHANGEtransmission/reception
Pulse inputTime base 0.1 ms. 10 ms, 1 s
Pulse inputReset number ofpulses to 0 ¡nputTime base 0.1 ms, 10 ms, 1 s
Enable inputPreset InpuíThreshold valué SO < 65535Threshold valué 31 ¿ 65535
Transmlssfonor reception (1 ) vía(Uní-Telway or ASCII) terminalport or Modbus link
%PWM.P%PWM.R%QO.O
%PLS.P%PLS.NQD%QO.OADJ%FC.P%FC.VF%Q0.1%Q0.2THOTH1%MWÍ:L%KWi:L
Period preset £ 32767Per¡odratioOío1QO%Wldíh modulated output
Period preset £ 32767Pulse number i 32767Current pulse output bitDone pulse output bitPulse outputAdjustment permitíed [Y) orprohibÍted(N)Up/down preset valué £ 65535Current valuéOverflow output bitHIgh-speed output 0High-speed ouíput 1Current output bit valué threshoW THOCurrent output bit valué >threshold TH1Infernal word table L < 64Constant word table L < 64
Exchangecontrol - B a
E
Bitshift 8 r- ,--]
register - «. cu
. en
R
RCUCD
Communicatlon initialisation input ED
Reset 1 6 %SBRi.j bits to 0 %SBRI.jShift input leftShlft Input right
Comm única tion error output bitAvallable link output bit
Bits 0 to 15 of register %S8R¡
Step counter 8 \. i RHR - CU
.cu ' . CD
. CD
Schedule block 16 RTC:i Q:(real-time dock)
MTWTFSShh:mm
Reset %SCL] bits to 0 %SCi.JIncrement ¡nput one stepPecrement input one step
Assfgnment of output %M¡ or DD-MMM%Qj.k activated by scheduie blockActivation days of íhe v/eekHours (0 to 23) and minutes (0 to 59)of start and end oí actrvation
Bits 0 lo 255 of step counter %SCi
Validation starí and end dateDD:day 1 to31MMM : month Jan.-Oec.
fD Thls function ¡s speciflc Éo PL7-07 2 V3. compatible with Nano PLCs £ versión 2.
40052^
Modicon TSX Nano PLCsNano PLCs
Charactenstics
Environment
Conforminq to standards
Temperature Opera tion
Storaqe
Humidity Without condensaron
Altltudc
Víbration resístance
Mechanical shock resistance
°C
°c
%
m
IEC 1 131-2. IEC 664, UL 508, UL 746 C, UL 94, CSA 22-2 no. 142, EN 50081/dass B ;
Q...+ 60
-25...+ 70
S...951
0...2000
Combrmlna to !EC 68-2-H FC tests
Conforminq to IEC 68-2-27 EA tests
Power supply characleristics
Type of PLC
Supplv Nominalvolíage
Llmít
Frequency Nominal
Limlí
Power requíred
Sensor protected powersupply
Prlmarv/earth ísolation
Mícrobroaks Duratlon
V
V
Hz
Hz
V
Vrms
ms
TSX 07 30/31/32/33 *••£, TSX 07 3L ««28,TSX 07 EX M28
-v- 100—240
8S...264
50/60
47...6S
£30 VA
24/150 mA
2000/50-60 Hz
£10
TSX 07 30/31 »*«2, TSX 07 EX «12
—.24
19.2...30
_
„
<14W
„
2000/50-60 Hz
S1
Discrete input characteristics
Tvpe of ¡nput
Nominalinputvalúes
Limít Inputvalúes
Loqic
Fílter time
ísolation
Volíaqe
Current
Sensor supply
Ai state 1 Voltage
Current
Ats ta teQ Voltage
Current
Beíw. qrps of I/O poinís
Type
V
V
mA
V
V
mA
V
mA
Vrms
— 24 freslstlvel 1 " 115 (capacitiva)
— 24
7 . . . .
— 19.2. ..30 tlncludinq ripple)
>11
>2.5for11 V
-x- 110/120
10
£79
>4fo r79V
£5 | £20i
¿1.2 I <2j
.Positive or neqaiive deoendinq on wlrínq í —
12 ms, 3 ms or 100 jis (on 10.0 to I0.7J/375 lis[on I0.8 [o 10.13)
12 ms
1500/50-60 HZ t 1500/50-60 HzI
Optoelectronic module ! -
40050/9
Modicon TSX Nano PLCs
i, j33 ¿GC5&' 2 to ¿0050/14tfimensicns :
Nano PLCs
Characteristics (continuad)
Discreíe output characteristics
Type of output
Output descriptíon
Loads Voltaqe{nominalvalúes) Nominal curren!
Tunasten lamp
— loads Voltaqe
Current
-^ loads AC-12reslstiveduty
AC-15 inductiveduty
Response State 0 to 1time
State 1 to 0
Leakagecurrent AtstateO
Voltagedrop At state 1
Built-in Overloadsprotection and short-círcuits
Overvoltages
Polsrltyinversions
V
A
W
V
A
A
A
ms
ms
mA
V
iRelay ! Transistor, posítive logíc
1 normaliy open contact ! Protected
-X.24...220 'rr:24
I o.síÍS10i
24 Í19.2...30
DC-12 : 1-24 V (0.3 x 10S op. cycles)DC-13 : 0.4-24 V (1 x 10* op. cvcles)
1-110/220 V (0,5 x 10* op. cycles)0.5-110/220 V £2 x 10a op. cycles)1-48 V (0.5 x106op.cycies)2-24 V (0.3 x 105 op. cycles)1-24 V (0.5 X 1Q5 op. cycles)
0.22-220 V (1 x 105 op. cycles)0,5-24/48/110 V (1 x 101 op. cycles)1-24 V (0.2 x 10a op. cyctes}
£5
<10
None (íit one fuse per I/O poínt orqroup of I/O points)
None (íit RC or GMOV peak llmiter circ.for and a freewheel diode for — )
0.625 (at 30 V)common to "-" loads
—
-
¿1
£1
£1
< 2 (for I = 0,5 A)
Yes
Yes
Yes
Transistor, neqative loqic
Non-protected ¡
— 24
0.5
S10
19.2...30
0.625 (at 30 VJcommon to "•*•" loads
—
-
£1
,1
£1
< 1.5 (for I = 0.5 A)
None (fit a fuse on the preactuatorcommon)
Yes
Yes
Integrated analogue input characteristics
TypeofPLC
Analoque Number of polntsInput
Inpuí ranqe
Input impeda nce
Max, voltagewíthout destruction
TVPS of proíecílon
Conversión MethodResolution
V
kQ
V
Conversión time IPrecisión at25°C j% FS
at 60 °C % FSDrift 1Repeatability í V
Isoiatlon Analogue inputand processor
Wíring Isolated sensordistance withshioldcd cable Non-isolated sensor
V
m
m
TSX 07 32/33 «28
1
0...10 ' |
16...18
±16
iAqainst short-circuíts
<Successlve approximatlons8 bitsPLC sean time±0.8±20.34% per 10 °C± 0.8 % oí 0 to 60 °C (at full scale)
None
30 max.
10 max.
40050/10
Modicon TSX Nano PLCs
(.ügts -4C050.-" 21--.! -ÜC5'¿"¿Ui me n3:ais••?..",=- _."¡-~!f:'~!'- r-i r-'r- '•'Cornoc-tt .•:/-•-.: .
Nano PLCs
Characteristics
Modbus characteristícs
Type of PLC
Structure
Transmission
Configuraron
Avajlable Modbus/Jbus slavefuncílons
Services
tTSX 07 30/31 ••••
DescriptionPhysical Inten'ace
Method of access
Mode
Bit rale
Médium
Number of devices
Bus lenqth
Drop cable
Code01020304
Heteroqeneous Industrial busRS 485 non-Isolated !
iMaster/slave tvoe
iAsynchronous In base band, RTU/ASCII frame
1.2Kbits/sto19.2Kblts/s
Double shielded twisted pair
28 devices máximum, 98 link addresses máximum
200 m máximum
15 m máximum
Description Code DescriptionReadlng oí n consecutiva outpuí bits 05 Wríting of 1 output bitReadinq of n consecutiva Input bits 06 Writlnq oí 1 output wordReading of n consecutive output words 1 5 Writínq of n output bitsReadinq of n consecutive fnput words 1 6 I Writincj of n output words
Sending requests
Safety
Monitorinq
Bits : 120 bits máximum per requestWords : 120 words máximum per request
One CRC 1 6 check parameter on each frame
Diagnostica counters, event counters
ASCII asynchronous serial link Characteristics
Type of PLC
Physical layer
Transmission
Services
Terminal port
Flow rate
TvpeDataSÍOD bitParity bit
120 character messaqes
TSX 07 30/31/32/33 •••*, TSX 07 3L **••
RS 485 non-isolated Half-duplex [10 m max)
1.2KbIts/sto9.6KbIts/s
Point-to-polnt, without flux control (Xon-Xoff, RTS/CTS)7 or 8 bits1 or 2 bitsEven. odd or no paritv
Tra ns mission/recep ¡Ion
Uní-Teíway ¡ntegrated Ünk Characteristics (general characterisÉics, see page 43594/2)
Tve e of PLC
Structure
Configuraron
Services
Physical interfaceBit rateFunctlons
Number of devices
Bus lenqth
Uni-TE server
Uni-TE clíent(master funcíion)
Unl-TE clíent(slave íunction)
TSX 07 30/31/32/33 «•«, TSX 07 3L •*••
RS 485 termlnaijx>rt Half-duplex non-Isolated1.2to9.6Kbíts/sMasfer/slave
:Masler : 3 devices máximum (5 Ünk addresses máximum)Slave : 28 devices máximum(96 Ünk addresses max.)
10 m max. 1000 m when uslnq the TSX P ACC 01 terminal port cable connector
Wriíing or readlng Nano master data after a request Is sent by a connectedclfent deviceReception of messages from alldevices on the bus (master or slave)128 bytes máximum
Sending requests (128 bytes máximum) to :- all slave devices on the bus
Sending messages to every device orithe bus (master or slave). 128 bytesmáximum
40050/11
ModiconTSXNano PLCsNano PLCs
Dímensions, mounting
Dimensions
Mounting
60I i I i i 1-LUTilJ
a J
TSX073«10«« 105TSX 07 3» 16««. TSX 07 3L 1428 135TSX 07 3» 24-c». TSX 07 31 1648. TSX 07 3L 2028 165("> 2knock-outs fí 4
Mounting
By cMcking grito 35^mm - ^PJN rafl, or by screwíng ont_g_panel__usj_qg 0 M3 screwsMounting Removal
Mounting pgsítíons_pn vertical plañe..Possible mounting positions Incorrect mounting positíon
J - i3JI
E¿
c¿u..
-j15EndstopAB1-AB8P35
2 Access cover
Installation rules
1 Switchgear. endosure or machine frame2 Cable ductlnq or clips
b ¿40 mm
Warning : Avoid placlng heat generattng devices(transformers, power supplies, contactors. etc)beneaíh the Nano PLC.
40050/15
ModiconTSXNanoPLCsNano PLCs
Connection of ¡nputs
Power supply— 24 V. 6, 9 or 14 inputs — 24 VTSX 07 30/31 •+•2, TSX 07 EX »*«12Positiva logíc Negativa logic
„ 2-wiro prox. sens.
C 0 1 2 3 . 5 1 3
Power supply -X-1QQ/24Q V. 6, 8, 9,12 or 14 inputs — 24 VTSX 07 30/31 »*«8, TSX 07 32/33 »»«8, TSX 07 EX o««28, TSX 07 3L*»28Positive logic Negativa logic
3-v/Íro prox. spñs. . 2-wifG prax. sens.
rr: 24 V \npuls
3-wifo prox sbps.
-L2-wirti prox. sens.
— 24 V Inputs
Povver supply 100/240 V. 9 ¡nputs ~^ 115 VTSX 07 311648
. 100/240 v -x-navN T UT
(1)
Í C ' O M ; 2 ; 3 : 4 : 5 6
''LffilffiInpuls
Ajialogue^ínputTSX 07 32 1028/33 o«28
Nano wilh nnaloguc inpul
I i I I i i I M ÍN1 ..,. j J - t__J - 1 -- i __ L__J - . -^-/oí
(1)3Afuse.(2) Earth connectlon requlred for non-lsolated sensor.
40050/16
Modicon TSX Nano PLCsNano PLCs
Connection of relay outputsun¿fa'Ji_*nai;-:3 .r^-Tes 4fXl~iP''n rn ¿npfW V"
Power supply— 24 V or-^ 11Q...220 V (1)TSX 07 30 1022/1028, TSX 07 32 1028 TSX 07 3L 1428
j
í_
(2)
L
TS>
i
L
£2)
L
TS)
4 cutpuls 6 oulpuls i
A¿r I r JArM r I" •
wfíÍ í2>[]N L N
- Í ¡ i cj pj i j 2: 3 : C: 4 1 5 j , ! i : Í !
Preaclua ors U_U U U Y ir Preaclualors
L N L N
^ 24. ..240 V/— 24 V ~ 24.. .240 V^ 24 V
C 07 31 1622/1628, TSX 07 33 1628, TSX 07 EX 1628
7 ouipu s
JÜ" i" i"CJ O J 1 • 2 3¡ C
i \ l v [N L
;: 4 . s : c ' 6 i ! : Í . !
Ú. . . . . ...... ., ^
. y y PrcacíLialots
N L N
-X-24...240V7— 24 V
C 07 3L 2028 TSX 07 31 2422/2428, TSX 07 33 2428, TSX 07 EX 2428
Soulputs 10 oufpuls i
(2)
L
;mCJ p j i; 2 : 3 j Í
i ralN L
^ ^¡^ Is^M M !: ; 4 - 5 : 6 , 7 ; i í Í c ¡ o i i ! 2 ; 3 ! c j 4 i 5 | 6 i 7 ! c ; a ; c i 9 ! i I í
U LMjJ í Prcaclualots X— ¿JliJr T_T T T T T pfeaclualofs
N L N U N L N L N
•%> 24. ..240 VI— 24 V ~^ 24. ..240 V/— 24 V
Power supply -X, 110...220 V (1)TSX 07 31 1648
; ! ; c' o - i 'Preactuaiors fl í]
L N
'X.
7 oulpuis
R r\ n,.1.1... .LL.LL.-.
2-3 C -1 . C • S . C ' 6 i :
ÍDTO fíf"1 (2) PÍÍ. T(2) i ii n I- . iL| Nj L N L: N]
-24.. 240 V/— 24 V
(1) Próvida an Inductiva overload protectlon device at the load termináis andfor each output : an RC or GMOV type peaklimitar círcuít for -x-, a flyv/heel diode for — .(2) Fuse rated for load.
40050/17
Modicon TSX Nano PLCsNano PLCs
Connection of — 24 V transistor ouiputs
Power supply — 24 V, positíve logíc jransístor outputsTSX 07 30 1012
Ouiputs
TSX 07 31 1612, TSX 07 EX 1612
c; o . i 2 ' 3 -v
Pronclttólofs
- — 24 V
TSX 07 31 2412, TSX 07 EX 2412
C Í O [ l . Z Í 3 ! 4 ! C Í 5 ; 6 Í 7 j 8 : 9 ; - V
Power supply^z: 24 V, negatjyeJ.ogic transistor outputsTSX 07 30 1002/1008
Ouipuls
TTT)
rr:24 V
TSX 07 31 2402/2408, TSX 07 31 2408
Ouiputs
C! O 1 23 4 I C 5 G ' ? ; B 9 :+V:
TSX 07 31 1602/1G08
C O 1 2 ¡ 3 i C: 4 i 5 i 6 ;+V, ! i
40050/18
(1) Fuserated forload.
Modicon TSX Nano PLCsNano PLCs
Connection of extensionsConnecíion to Modbus and Uni-Telway buses
Connecíion of extensions
; Nanobase PLC
; í A i BÍstí....... ^_
— — — .- _ ^ — ,
; Nano ! Nano ]: I/O extensión | PLC
| j extensión !
Ts- '• \ j B -SGJTL ¡ j A [ B IsGplL
<1) JTm _ r oT) ) I ( — n TI
(1)TSX CAO 003 cable (0.3 m long) or shieided twisted palr cable.(2) Remote locatíon (200 m max) of Nano PLC extensions requíres either:« TSX STC 050 cable (50 m long) or TSX STC 200 (200 m long), or• Shieided twisted palr cable with the followlng main characterlstlcs :
- Mechanlcal characteristics : tínned copper core. 18 to 24 gauge with tlnned copper shíelding- Electrical characteristics: load reslstance per unlt length of one wire : ¿ 85 O/km, load reslstance per unit length ofshleiding :¿12H/Km
Connection of Modbus bus
--"^H To Modbus masterdevíce
(1) jhlelded twisted pair cable
Connection of Uni-Telway bus
FT2000
I
i„ ,,,... : :TV,-,.,-. ,,,.,,..,„,__ -..,-.,._, —,..-.- p
/,
=J--.. .i . ,, _T,.— .„__..-,_,
CCX 17 Nano ATV
1 TSX CSA »o* : bus cable, double twisted shieided palr. The shielding must be taken to earth at each device.
2 TSX SCA 62 : passive 2-channel subscribersocket (see page 43594/5).
3 XBT-Z9Q8: connecting cable between the CCX 17 operator panel and the TSX SCA 62 subscriber socket (see page43594/5).
4 TSX PCU 1030: Uni-Telway connecting cable between the PC compatible FT 2000 terminal and the TER port of NanoPLCs or TSX P ACC 01 connectors.T FTX CBF 020 : Uní-Telway connecting cable between the FTX517 terminal and Ihe TER port of Nano PLCs orTSXP ACC 01 connectors.
5 TSX P ACC 01 : cable connector from a Nano PLC ío the Uni-Telway bus via Éhe PLC terminal port. The connectingcable (1 m long) is integrated In the cable connector. It isolates signáis (over a dislance > 10 m) and adapts Unetermination impedance. It is also used to select the terminal port (Uni-Telway master/slave or character mode).
40050/19
ANEXO C
Appendices
A.1 Boolean instructions in List language with Ladderequivalent
LIST Instruction
LD, LDN, LDR, LDF
ST, STN, R, S
AND, ANDN, ANDR, ANDF
OR, ORN, ORR, ORF
AND(, OR( (nest 8 levéis)
XOR, XORN, XORR, XORF
N
END, ENDC, ENDCNENDCN is not reversible
%Lí
JMP, JMPC, JMPCNJMPCN ¡s not reversible
SRn
RET
MCR, MCS
NOP
LADDER Equivalent
H I- \\A- H=h HNF
<Y ^Y -(R> -<s>-
-\— I I l/i iPi |Nh
Hí "T Hhr "IrH H H/H HPH HNH
H h*I Iy H M FH I»H [J I i M h1
HXORh HXORNh HXORRF HXORFh
Not Reversible
¡ <EN^> H 1 <END>
I — »%L¡ H i — »%u
H 1 »SRi
1 <RET>
-(MCR)- -(MCS)-
Not Reversible
Descriptíon
Load
Store
Lógica! Bit 'AND1
Logical Bit 'OR1
Parentheses
Exclusive 'OR1
Logical 'NOT1
End of Program
Label Definition
Jump to Label0<i<16
Subroutine Cali
Return
Master ControlRelay
No Operation
A.2 Tool bar and instruction bar menú options
In the following tables, the Keys refer to the keystrokes necessary to step through themenus. TheQuick Keys are used to shortcut the menú to actívate the desired function.
A/1
A. 2-1 Configuratíon Editor menú options
Button Description
EflPHBBB
« HHI
Application Ñame
Timers
i .muían 1 1 Cnunfers
JaMliHUMIlill
ULConstants
LIFO/FIFORegisters
Drum Controllers
L^U FastCounter
FL2« Jl %PLS/%PWM
' iiiaiJ Input Filter
[Sj Latch Input
L¿Í¿J Run/Stop
A
S i
? -OP
' t»
P<W.1W¡WWqñiíi—Sa
E OMKEMMB
P«SBIHBHa
PLC Status (Security)
Sean Mode
Termina! port
Extensión Port
Schedule Block
None Changa PLC Versión
j/j Valídate Configuration
L^CJ Canee! Configuratíon
Keys
Alt+C.N
Alt+C.T
Alt+C, C
AIt+C,0
Alt+C, R
Alt+C, D
Alt+C.F
Alt + C, P
Alt+C, 1
Alt + C, A
Alt + C, U
Alt+C, L
Alt+C, D
Alt+C, 1
Alt+C,/
Alt+C, S
Alt+C, H
Alt + T, L
Alt + T, C
Quick Keys
None
None
None
None
None
None
None
None
None
None
None
None
None
None
None
None
. None
None
None
A/2
Appendices
\Help
A. 2-2 Symbols Editortools menú options
Button Description
LiJ Insert
LsLl Delete
EEr -
_£L
Sort by Address
Sort by Symbol
Fínd
None
Keys
Alt + T, I
Alt + T, D
Alt + T, A
Alt + T, S
Alt + E, F
F1
Quick
Insert
Delete
None
None
keys
key
key
Ctrl + F
A.2-3 Ladder Editor ¡nstruction baroptions
[Button Description
HELFFl
HhFH
H'hF3
WFH
MF5
->Fh
4F7
£FH
->üF1
•T}iFIO
< >FH
í/>F3
Help text window
Contact
Negated Contact
Risíng Edge Contact
Falling Edge Contact
Horizontal Connector
Down Connector
Erase Down Connector
Horizontal Connector fíll
Compare Block
Coil
Negated Coil
Keys
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
F10
Shift + F2
Shift + F3
Quick keys
None
B. 2.1-3
B.2.1-3
B.2.1-3
B.2.1-3
None
None
None
None
B.3.1-5
B.2.1-4
B.2.1-4
A/3
A.2-3 Ladder Editor instruction bar options (continued)
Button Description Keys Reference
•ÍR)FH
FS"
Fb
oF7
FB
FR
Fin
Reset Coil
Seí Coil
Jump or Subroutine Cali .
Opérate Block
Timer function block
Counter function block
Extended Ladder Paiette
Shift +F4
Shift + F5
Shift + F6
Shift + F7
Shift + F8
Shift + F9
Shift +F10
B.2.1-4
B. 2.1-4
B.2.4-3, B.2.4-4
B.3.1-3 - .1-9
B.2.2-3
B. 2.2-4
None
A.2-3.1Extended
Button
XOR
XORN
XORR
XORF
OPEN
SHORT
%Ri
%SBRi
• %DRÍ
%SCi
%FC
%PLS
Ladder Paiette options
Description
Exclusive OR
Exclusive OR negation
Exclusive OR rising edge
Exclusive OR falling edge
Open contact
Short contact
LIFO/FIFO register function block
Shift bit register function block
Drum controller funcíion block
Step counter function block
Fast counter function block
Pulse generator function block
Keys
Alt + X
Alt + O
Alt+R
Aít+F
Alt+P
Alt+H
Alt + G
Alt + B
Alt+U
Alt+N
Alt + A
Alt+L
Reference
B. 2.1-7
B.2.1-7
B. 2.1-7
B.2.1-7
None
None
B. 2.2-5
B.3.4-7
B. 2.2-6
B. 3.4-8
B.3.4-5
B. 3.4-4
A/4
Appendices
A. 2-3.1 Extended Ladder Paiette options
But ton Description
%PWM Pulse width modulation
%MSG Message block
RET . Return to program from subroutine
END Unconditional end oía program
MCS Master control start
MCR Master control relay
-( # )- Deactivate current síep withoutactivating any other step
-( #í )- Actívate step i after deactivatingcurrent step
(continued)
Keys
Alt + W
Alt+K
Alt-f-T
Alt+E
Alt + S
Alt+M
None
None
-( #D )- Deactivate step i and the current step None
A. 2-4 Ladder EditorTools menú options
Button Description
None Valídate Program
VÍjHBarocI Valídate Rung
Uno! Cancel Rung
«¿•«a New Rung
8 MI J Olear Rung
M^«oaonm Previous Rung
H4 1• Uaswnal Next Rung
L¿¿ÍLJ Toggle Gríd
Keys
Alt + T, V
Ait + T, R
Alt + T, C
Alt + T, N
Alt + T, L
Alt + T, P
Alt + T, X
Alt + T, G
Reference
B.3.4-3
B, 3.4-6
B. 2.4-4
B.2.4-1
B.2.4-5
B. 2.4-5
B.2.3-1
B.2.3-1
B.2.3-1
Quick Keys
None
Ctrl + Enter
None
Ctrl + A
None
Ctrl + Up
Ctrl + Down
None
A/5
A. 2-5 Ladder ViewerTools menú options
Button Description
None Valídate Program
JLl InsertRung
None InsertList
JÜD EditCurrentRung
lamaaai DeleteCurrentRung
fiBC
fiSBBBSBB
ShowSymbois
ShowAddresses
Keys
Alt + T.V
Alt + T.R '
Alt + T.L
Alt -f T, E
Alt + T.D
Alt + T,S
Alt + T.A
Quick Keys
None
Ins
Ctrl+lns
Ctrl + E
Ctrl + D
Ctrl + F2
CtrI + F3
fl^Üj 1 LineAddressorSymbol
I —Ln raJ 3 Lines Addressor Symbol
«^^J SLinesAddressandSymbol<
^L-, ÍJ Tonolfi Ri inn Hender
Alt + T.1 None
Alt -i- T, 3 None
Alt + T.N None
Alt + T. H Ctrl + H
ToggleGrid
A. 2-6 . List Editor ¡nstruction bar options
Button Description
Alt + T.G
Keys
None
t * ToggleLadder/List Altn-T.T None
¡ES
SÜJ!S
Show AlIAs Ladder
Table of Grafcetsteps
Alt + T (W
Alt + T.F
None
None
Reference
nLD
ST
Help
Loadi
t
Store
F1
F2
F3
None
B.2.1-3
'B.2.1-4
A/6
A.2-6 List Editor instruction baroptions (continued)
Appendíces
Button Description Keys Reference
. — , — .
mu
ORF5
ÍÍORFh
IN-EL.
UPSFB
BLK
SRJLÍSLjnp
_££
F3
FH
xSFS
F7
HBDFH
OUTBLK
BET-LlíL
KL
dll
"rf
AND
CR
Exclusive OR
Enable input/ínstruction
Memory push
Beginfunctionblock
Callordeclaresubroutine
Jump
InputbitofmoduleO
OutputbitofmoduleO
Memory bit
System bit
Timervariable
Memory read
Wiresblockoutputs
Returnfrom asubroutine
Labe!
Inputword
Outputword
F4
F5
F6
F7
F8
F9
F10
Shíft+F1
Shift+F2
Shift+F3
Shift + F4
Shift-i-FS
Shift+F?
Shift + F8
Shift+F9
Shift+F10
Alt+F1
Alt+F2
Ait-f-FS
B.2.1-5
BZ1-6
B2.1-7
B.2.1-10
B.2.2-2
B.2.44
B.2.4-3
B.3.1-2
B.3.1-2
B.3.1-2
B.3.1-2
B.2.2-3
B.2.1-10
B.2.2-2
B.2.4-4
B.2.4-3
B.3.1-1
B.3.1-1
A/7
usttzdiiormsiruction baroptions (conímued)
¡utton Description Keys Reference
.vfiyn
«SUF5
;:!-!NFfa::CF7
ñPPFB
ENCBLHn
EMD.flfl
Memory word
System word
Constantword
Counter
Movetopofstacktoaccumulator
Endoffunctionblock
Endofprogram
AIt+F4
AIt+F5
AIt+F6
AÍÍ-Í-F7
AIt+F8
AIt+F9
AIt+F10
B.3.1-1
B.3.1-1
B.3.1-1
B.2.2-4
B.2.1-10
B.2.2-2
B.2.4-1
A.2-7 Data EditorTools menú opíions
But ton
None
c=Ht- If— í E
Description
Valídate Program
Insert
Keys
AIt + T,V
Alt + 7,1
Quick Keys
None
Ins
J^fe¿^
Delete
Add Previous Insíance
n* |m J AdriNpyflncítannA
J^L Forcé 1
a 8 Forcé 0
fi"
ÉÍKill'_^.g
C lea r Forcé
Clear AI! Forcé
Read Retained Valúes
Alt + T.D
Alt + T.P
Alt + T,N
Alt + T.1
A!t+T,0
Alt + T.C
Alt + T.L
Alt + T.R
Del
Ctrl + Up
Ctrl + Down
None
None
None
None
None
A/8
Appendices
A. 2-7 Data EditorTools menú options
Button Description
iJj ,„..,,,] Write Retained Valúes
«O'?
JEÜ. Write Data Valué
None Open Data Page
None Save Data Page
None Save Data Page As
<?_..-_. Help
!-V¿^F fl ToggleNumberFormat
k ¡iJ^ „ ToqqleAnimatinn
(continued)
Keys
Alt + T.W
AIt + T,T
Alt+T.O
Alt-fT.S
Alt-f-T.A
None
None
None
Quick Keys
None
None
None
None
None
None
None
None
A. 2-8 Editmenu options
Edit menú options
Unció
Cut
Copy
Paste
Find
Repíace
Keys
Alt -i- E, U
Alt -i- E, C
Alt+E.O
AIt+E,P
Alt + E.R
Alt+E.R
Quick keys
Ctrl + Z
Ctrl + X
Ctrl + C
Ctrl + V
Ctrl + F
Ctrl + R
A/9
A.3 PL7-07 PC programmmg software variables
Variable Type Descript ion Read/Write/Force
Counters (%CQ-%C15)
%Ci.PPresetvalue R,W(2)
%Ci.VCurrentva!ue R,W
%Ci.EUnderflowoutput(empty)
%Ci.D Presetoutputreached
%C¡.FOverflow output (full)
Drum Controilers
%DR¡.S Currentstepnumber
%DRi.F Full(laststepreached)
R
R
R
(%DRO-%DR3)
R
R
Fast Counter %FC
%FC.P Presetvaiue
%FC.V Currentvalue
%FC.SO ThresholdvalueSO
%FC.S1 ThresholdvalueSI
%FC.THO ThresholdbitO
%FC.TH1 Thresholdbitl
%FC.F Overflowoutput
Grafcet Step B¡ts(%X1-%X62)
Input Bits (%10.0-%10.13and%11.0-%11.13)
Input Words {%IWj.O-%IWj.1whérej=0,1 ,2,3,4)
R,W(2)
R,W
R,W '
R,W
R
R
R
R
R,F(3)
R.W
A/10
Appendices
A. 3 PL7-07 PC programming software variables (continued)
Variable Type Description Read/Write/Force
Constant Words
UFO/PIFO Registers
%Ri.O
%RLI !
%Ri.ERegisterempty
%Ri.FReg¡sterfull
Memory Bits
Memory Words
Message
%MSG.E
%MSG.D
Pulse .Generator
%PLS.P
%PLS.N
%PLS.Q
%PLS.D
Pulse Width Modulation
%PWM.P
%PWM.R
Output Bits
(%KWO-%KW63) R
(%RO-%R3)
Outputword R
Inputword R,W
R
R
(%MO-%M127) R,W
(%MWO-%MW255) R,W
(%MSG)
Cornmunication erroroutput R
Communication done output R
(%PLS)
Presetvalue R,W(2)
Numberofpulses R,W
Current pulse generation output R
Puisegeneratiqndoneoutput R
(%PWM)
Presetperiod R,W
Ratiooftheperiod R,W
(%QO.O-%Q0.9and%Q1.0-%Ql.9)R,W,F(3)
A/11
A.3 PL7-07 PC programming software variables (continued)
VariableType Description Read/Write/Force
Output Words (%QWj.Q-%QWj.1wherej'=o,1l2,3l4) R,W
System Bits (%SQ-%S127) R,W(1)
Shift Bit Register(%SBRí.O-%SBRi.15,wherei=0-7) R
Step Counter (%SCi.O~%SCi.255,wherei=0"7) R
System Words (%SWO-%SW127) R,W(1)
Timers (%TMQ-%TM31)
%TMLV Currentvalue R
%TMi.P Presetvalue R,W(2)
%TMi.Q Tímerdone R
(1) Certain bits and system words cannot be written. No specific messages warn theuser in the Líst/Ladder editor. The Write on these bits or words has no effect in thePLC.
(2) These variables can be written if the Adjust Option is selected in the configuration.If the Adjust Option is not selected, the Write access in the Data editor will displaya message, "PLC operation not available".
(3) Forcing the Run/Stop input or PLC status (security) output is authorized by theprogramming tools, the input or output is signaled as being torced but the PLC doesnot take the forcing into account.
Note: For all the variables that are not ailowed to Write, a message warns the user in theData editor.
A/12
Appendices
A.5 instruction sean time and memory usage
Times is expressed in as.Size is expressed in bytes.
Boolean instructions
Instructions
LD, LDNLDR, LDFAND, ANDNANDR.ANDFAND(, AND(NAND(R,AND(FOR, ORNORR, ORFOR(, OR(NOR(R, OR(FXOR.XORNXORR.XORFST, STN (2)S,R (2)N
)MPSMRDMPP
°L \ n/oí, /o vj
Time0.20.50.20.86.370.4 .0.86.36.70,20.8
• 0.2 (0.8)0.8 (1.2)0.6150.60.2
0.2
With
Size24248102481024244842
2
bit operandsO/ Tin O/ C Q/ \, /oo, /o/
Time0.4-0.6-7-0.7-6.6-0.6-0.9 (1.5)1.5 (1.8)
C, 0/1, %MWi:Xi... (1)Size4-4-10-4-10-4-46
These times must be multipiied by 3 when the instructions are written after program line099.
(1) Forwordextractbiís%MW16to%MW255andforallothertypes(%KWi:Xj,%SWi:Xj)these times are multiplied by 1.5 and the sizes are increased by 2 bytes.
(2) The times given in parentheses are the sean times for the instructions when the- application has been initialized to use MCS/MCR instructions.
Summary : the choice of whether to use master relay instructions or not is madewhen the application memory is cleared (see Parí C, Section 4.6 of the FTX 117manual, or Part C, Section 5.21 of the PL7-07 manual).
A/15
Instructions on function blocks (in reversible programming)InstructionBLK %TMiBLK %C¡BLK %RÍBLK %SBRiBLK %SCi
Sean time (in jis)88888
Memory usage (in bytes)44444
BLK %DRiBLK %FCBLK %MSGBLK %PMWBLK %PLSOUT_BLKEND_BLKINRCUCD1OU .. .;-:,-**£.í--S
88882001801.20.60.70.711
0.7
444422444444
4
Instructions on function blocks (in non-reversibie programming)instructionIN %TMiCD %Ci (CU %Ci)S %CÍR o/ r^\l
Sean time (in ^LS)48464947
Memory usage (in bytes)4444
U %DRiR %DRiLD %SCi.jCD %SCÍ (CU %SCi)oí /O O w I . J
R %SCÍBLK %PMWBLK %PLSCD%SBRi(CU%SBR¡)R %SBR|1 %Ri (O %RÍ)R O/ DJ
/or\
IN %PWMÍN %PLSS %PLSR %PLSIN %FCS %FCREADEXCHR %MSG
93810364253393749483646425843699.8160-70025
646444444444
. 4444684
A/16
Appendices
Numerical instructions
Instruction:=+-*
/REMINCDECANDORXORNOTSHLSHRROLRORBTIITB
SQRT
Sean time (¡n jj.s)29.53438494849282837373729343435354040
80
Memory usage (in bytes)
1012121212126612121281010101088
8
Comparison instructions
Instruction Sean time (in ¿is)LD[word1 comp word2] 18AND[word1 comp word2]19AND([wordl compword2] 24OR[word1 comp word2] 21OR([word1 comp word2] 25
Memory usage (in810141014
bytes)
comp : comparison operations =>,<=,<>,=,>=,>
Grafcet instructions
-Instruction Sean time (in Memory usage (¡n bytes)
#¡
4
#DÍ
A/17
Instructions on programs
Instruction Sean time (jis) Memory usage (in bytes)END 0.4ENDC, ENDCNSTT
NOP 0.4JMPJMPC, JMPCN%Ln :%SRn :MCRMCS
0.52.5 12
A/18
ANEXOD
Document No. 4S50IC43ÜO - pg. 1/2
Optically Isolated RS-232 to RS-485 Converter CEModel 485O1C
The Model 485OIC converís unbalanced, ful! or half-duplex RS-232 signáis ío optícallyisolated, balanced, full or half-duplex RS-422 or RS-485 signáis ai baud raíes up ío 38400 bps.RS-485 is an enhanced versión of the RS-422 Standard. It allows mulíiple drivers and receivers ona two-wire system.
The RS-232 port has a male DB25 connector with pins 2(TD), 3{RD), and 7(Signai Ground) supporíed. Pins 4(RTS) and 5(CTS)are tied together, and pins 6(DSR), 8(CD), and 20(DTR) are also tied together. These handshake unes provide power íor the RS-232side of (he isolator. If you have a port that cannot supply these pins, or if they cannoí provide enough power, a power supply can beconnected to the DB-25 connector on pins 25{+) and 12(-) to power the RS-232 side of the converter. Terminal blocks are provided forTransmit Data (A) and (B), Receive Data (A) and (B), RS-485 power and ground as shown ¡n Figure 1. Note that the RS-485 Groundterminal block is the connection for RS-485 Signa! Ground as well as the RS-485 power ground. Figure 2 shows how to connect theconverter to a two-wire or four-wire system. The resisiors Rí (labeled R6 on the converter) are termination resistors that should only beused when very long cable runs are used at high baud rales. If installed, the resistors should equal the charactenstic impedance of theune used, normally about 120 ohms. Refer to B&B's RS-422/485 Application Note for more Information on Serminatíon and biasing.
The 485OIC enables the RS-485 driver by automatic sensing of ¡he data on TransmitData (pin 2) of the RS-232 side. The 485OIC has two jumpers located adjacent ío íheterminal blocks. JP2 enables either RS-422 or RS-485 mode. Placing JP2 ¡n the shortingposition enables RS-485 mode, removing íhe jumperswiíches ¡o RS-422 mode. JP1 isused in íwo wire connections, prevenling data being sent from the RS-232 port from beingechoed back to the RS-232 port. Placing JP1 in íhe shorting position will prevent íhe datafrom echoing. Removing the jumper will hold the receiver enabled. Refer to Table 2 fortypical jumper seítings.
There are two internal components, resistor R12 and capacitor 07, whích controltiming of the automatic send data circuit. These components are factory selected Eo allowthe converter ío run at 9600 baud or higher, disabling the RS-485 driver 1 rns after the lastcharacter has been sent. To change to a baud rate lower than 9600 baud, or to configurethe 485OIC for a specific baud rate, these component valúes need to be changed. Due tothe surface mount construction of the converter, space for through-hole componenís hasbeen provided on the opposiíe side of the PCBD as R12 and C7. These through-holecomponents are electricatly in parallel with R12 and C7. To change Eo a baud rate otherthan 9600, remove R12 and C7, select the proper valúes for the baud rate from Table 1and insiall !hem in the spaces labeled R18 and C14.
Up to 32 receivers can be driven by any one RS-485 driver, allowing you to put togetherlarge systems with many drop poinís. No wire type or máximum run lengíh is Usted in the RS-485 Standard. However, The RS-422 Standard {which is very similar) recommends number24AWG twisted paír telephone cable wiíh a shunt capacitance of 16 picofarads perfoot, andno more than 4000 feet long. Proper operation of any RS-485 system requires the presenceof a return path. The RS-485 Standard recommends that a third wire be used'forthis.
Figure 1: Timing Component Locatíons
DECLARARON OF CONFORMITYManufadufor*s Ñamo:Manufactiirar's Addrcss:
Model Numbore:Dcscripfion;Typo;
868 Electronics Manuíacluríng CompanyP.O. Box 1040707 Daylon RoadOllawn. 1L 61350 USA i.4S501CRS-232/485 Oplícally Isolalcd ConvcrtGfLjgtil industrial ITE equípment
Applicalion oí Cauncil Directivo: 89/336/EECSlnndards: EN 50082-1 (IEC 801-2. IEC 801-3, IEC 801-4)
EN50081-1 (EN 55022. IEC 1000-4-2}EN 61000 {-4-2, -4-3. -4-4. -4-5. -4-6. «1-8. -4-11)ENV 50204EN 55024
Wichael J. Fahrion. Dircclor ot Engincoring
•H * "
•.
- TQP
DOOO
O
TOCA) @TD(B)ROW f f iR0(3)
GND ®
_ o nj>2 n Ro o
o a D a o
BOTTOM
Table 1. Timing Component Valúes
BaudRate3006001 20024004SOO96001920033400
Time(ras)
33-01 6.0S.24.32. 1i. 040.60.3
IUS(£>)330KI60K820K4301C200KlOOK.56K.27ÍC
C14í.uF)0.10.10.0 10.0 10.0 10.010.010.01
Table 2. Jumper Settings
RS-422RS-4S5 2-wircRS-485 4-wire
J P IOffOnOff
JP2OffOnOn
© BSB Electronics 1993 - Revised November 2000This pioducl designad and manufaciurcd in USA o! dotncstic andimporícd parís by
e&«3 ft"?i ir*fi*firir-lifl"«s ¡Ti-Froi ff"n^Hfc« a»Se—ÍL. H,i ui itit.ra I D E » 25, &• u_707 Dayton Road - P.O. Box 1040 - Ottawa, IL 51350 USA
Phona: {815} 433-5100 - Fax: (B15) 433-5105Home Pagel www.bb-elec.com
Sales e-rnail: [email protected] • Fax: (315) 433-5109Technical Suppnn e-mail: [email protected] - Fax: (815) ¿33-5104
Westíínk Commercial Paric- OranmorE. Co. Galway.-IrelandPhone: +353 31 792444 - Fax: +353 91 792445
Home Page: w//w.bb-europe.comSales e-maíl: [email protected]
Techntcal Suppon s-mall: supporl@bb^europe.com
Documenr No. 4S5OIC430Ü - pg. 2/2Figure 2.
4-V/lRE RS-¿a5 *S50IC
í
1
"D"
2-WIRE RS-+85
RD(A)-
firj£B)-r
|
I¡
1
!1i
1
S pacifica tío nsTransmission Mode:Data Rate:Connectors:RS-485 Enable Control:RS-485 Enable Tímeout:RS-232 Power Requirements:RS-232 External Power Connections:RS-485 Power Requiremenls:RS-485 Power Connections:Isolalion:Dimensions:
Full or half dúplex asynchronousUp to 38.4K bpsRS-232, DB25 Male; RS-485, Terminal BlocksAutomatic Hardware Control on Presence of DataFactory preset to 1 msPort powered or 10 to 14 VDC @ 40 mA max.DB25pins25(+)and 12(-).10 to 14 VDC @ 60 mA max.Terminal Blocks1500 VRMSforl minute3.3"L x 2.2"W x 0.67"H {8.4 x 5.6 x 1.7 cm)
DB25P MALE
CONNECTOR
REMOTE GROUNDFOR RS-232
TERMINALBLOCKS
OPTIONAL THROUGH HOLE REPLACEMENT COMPONENT
© B&B Electronics 1993 - Revised November 200077)¿s producl designad and manu/aclurcd in USA oí dotncsiic and imponed parís by
707 Dayton Road - P.O. Box 1040 - Oílawa. IL 61350 USAPhonc: (815] 433-5100 - Fax: (815) 433-5105
Home Page: www.bb-elec.comSales e-mail: [email protected] • Fax: [3Í5)¿33-5I09
TBchnlcaISupport£:-mail:[email protected] - Fax: (815) ¿33-51DJ
Electronics LtdV/estlink Commercíal Park - Oranmare, Co. Gslway - Ireland
Phone: 4353 91 792444 - Fax: +353 91 792445Home Page: wv/w,bb-europe.camSales c-niail: [email protected]
Technlcal Suppone-mail: support@bb-eii ropa.com
ANEXO E
inducíive proxímity sensorsDétecteurs de proximité induclifsInduktíve NáherungsschalterDetectores de proximidad inductivosInterruttori di prossimita indutbviDetectores de proximidade indutivos
XS1-M XS2-M(ü\) and @ Approvals : 'Applicacie on proxtrnity swilches bearing IheUL ana CSA Lislíng marks only.Enclosure :Type 12.4X indoor use oniyOvercurrcnt protcction *
Conductor sízeAWQ mm? Ampere rating
2022222526
0.50.340.22o.n0.08
5321
O.S
* RasjírM on pitduct reísr&ncet; «ith tefrniríí-Jwnnumber 230 - 9 rom plasí-c ufi:ts shall be inSfited w¡tniT¡oui~:irg cíamp type XSZ-B. Fur connectt-f versen, asu:ab g U', snn CSA Apcrjved ccnnecior nmst b3 use?J
Mechanrcal instnllntionMise en ceuvre mécaníqueMechanische InstallationInstalación mecánicaMcssa in opera meccanica
mecánica
* Increased range modelPortee augmentéeErhohler SchalíabslandAlcanco aumentado
Alcance aumentado
SnM8x1 1,5MI 2X1 2/'4
M18X1 5/*10M30X1.5 10/'20
XS-M
50506060
4042
51.5
51.5
D/K/A/B/C/G/T
D/K61617070
7575
106106
7471
7575
9587
13172436
T(Nm).
153550
10/'2020/-40
24/*4860ri20120/-24C
e3>4.5
6/'1215/'3030/'60
di >
1218/'2830/'50
h>
OO/'1.80/*6 ore
M8x1 2.5 50 36 61 13 10 30 7.5 24M12X1 50 37 61 17 15 16 48 12 36
M18X1 8 60 43.5 8 70 75 106 74 75 95 24 35 32 96 24 54 16M30X1.5 15 60 38.5 13 70 75 106 I 71 75 87 36 50 60 180 45 90 30
Eléctrica! ¡nstallatlonMise un ccuvrc óíectriqueElcktrischc InslallatíonInstalación eléctricaMessa in opera DlotíricaInstnlncáo clélrica
XS-M-P-37- XS-M-KP340/KPM40BN/KNO). BU/3(NC)
WH/2
XS-M-DA210/211/214
.BN/1Í
O
BU/3(NO), BN/1(NC)BN/1 (NO). BU/3(NC)
BU/3L
BK/4=NOBK/2=NC
BK/-1
BU/31NO), BN/KNC)
XS-M-M-250XS-M-M-230V239'
BN *O
* Wíthout short circuit prolectionNon proteges court-circuítOhne KurzschluBschutzNo protecion cortocircuitoNon proíello corto-circuitoNao proleccáo curto-circuito
Voltage limrts (1) — 10...58VLoad switchinq capacüy (2) 0...200 mA 0...200 mA 1,5...lOOmA 8:5...100.012:5...2QQ,0ia^O:5...200 — 5...300 -Voltaqe drop (3) <2V ¿2.6V £ 4 V ¿5.5VLeakage current {4) £ 0.5 mA g 1.5 mA(M-250í. £ 0.6 mA(M'23Q), ¿ 0.8 mA(M-239)Current consumplion (5) SIOmA ¿10mA.<15mA(KPM) -
(1) Limite de tensión / Betriebsspannung / Limites de tensión / ümíti di tensiore / Limites de tensao(2) Couranl commuló / Schallstrom / Intensidad conmulada / Corrente commi..ia / Corrente comuiada(3) Tensión de ct-chet / Spannungsfall {Ausgang durchgesteuert) /Tensión residual / Csdtria di tííostorfi /Tensan cte defeito(4) Gournnl résicuel / Reststram (Ausgang gesperrt} / Intensidad rosicual / Corre-nte residual / Corre-nte residual(5) Couranl consommé / Leerlaufstrom / Intensidad consumida / Corrente consúmala / Correrte consumioa
BrownBineBlackWniloRed
Gresn
BrunBleuNoir
Blanc_Rpug_e__
Ven
BraunBIau
Schwarz
RolGrün
MarrónAzul
NegroBlancoRojo
Verde
ÑeroBi.inco
Castanno
PretoS raneo
InstflíJalion prccautionsPrccautions de mise en cotivroVorsicht bol dcr InbelriebnhamePrecaulíón de ¡nslalatiónConsigli di messa in operaProcauqáo de ¡nstalflQáo
^IndicatíonSignalisalionFunkUonsanzcigoSeñalizaciónSoanalazionoSínnlizacáo
NCXS-M-M-2SONO
.0 RD
Disconnect when short circuitDébrancher sur coun-circuilBei KurzschluB abschallenDeconectatío quartío conccircurtoScaltega'o su corlo-ofC'jiioDesligar guando curto-circuito
Accessnrirs :page 3/3*10
Inductiye proxiiri[ty_sensorsCylindrical type, M18 x 1 threadedMetal case (brass or stainless steel), form Ad.c. supply
References, characteristics, dimensions, schemes
Flush mountable m metal
Lengths (mm) :
•'• •• o ó'
a = Overall a = 60 $|b = Threaded section b-51.5 *ja
iBrass case Stainless sleel case Brass case <S
Nominal sensíng
References
3-W¡re —
4-wire —. universal model
Weiqht (kq)
distance (Sn) 5 mm 5 mm
PNP NO
; NC
NPN NO
NC .
PNP/NPN NO/NCprog/ammable
XS1-M18PA370
XS1-M18PB370
XS1-M18NA370
XS1-M1BNB370
-
0.120
XS1-M18PA371
XS1-M1BNA371
_
-
0.120
5 mm -' giaSll
r . g
1
'$XS1-M18KP340 &
0.120 *6
Characterisíics
Connection
D e g re e__oj_p rpje ctkKT^
Q&sn^ng -z,°-n?Repefrt accuracyRilaren tial_|raye¡__Operatm g J.e_mperaiure
Output stafo indicalíon
Raled supply vpltagG _._ __
Vo Ij.a g el i mi t s (jncjudjng _ripplg)_ _
Switching capacityVoltage drpp, cíosedí statenesiduaí_current, open state __Current consumptípn, no-Íoad_MaxímujTvswitch¡ng_¡requencyDeja y s
Pre-cabled, 3 x 0.34 mm2, length 2 m (1)
IP68
2 .íLrnm_3%"of Sr1...15%ofSr
LED, annular
rr:1Q...58V (3)
-12...24V
~10...38V(4)
(L,. 200 m A with oy e rload_a n_d_sho rt-cj re u i t p r o t e ct[on_S 2 V " 2.6 V
<10mA2066'HrFirst-up : $5 rns ; response : < 0.15 nis;recoveryj 4 .35 ms
Wiring schemes i3-wire — , NO or NC oulpulXS1-M18*«370/371/37DD,
BN/ll
4-wire — programmable, NO or NC oulpulXS1-M18KP340/340DBM/1 (NO). BU/3 (NC)
BU/3L BU/3L
BN/I tHOl.BUOffq
"Tp^
BU/3 (NO). BM/1 [NON_9te : forXS1-M18»»370A sensors, NO_or NC outputpnjerminal.2 _(i)_Sejisors^pre-c^)Ie_djvÍth_pther_cabÍe ienglhs :_. .. . .. „Leñgllfgf cable _ " ' " Suílix lo be added to reíerences slaied aboye fot;2 m pre-cabíed sensors5rn ""_"""! " " L1 "iq_m •_ L2 __Exampís: sensor XSÍ-MÍ8PÁ37p with S m cabíé bécomas,XS1-MÍBPÁ37pU _(2) The íypé numbers'reíer tó suüable íemale conneclors and extensión cables, see pages 3/344 to 3/346.(3) Can be supplied wilh recliíied •>« 24 V.W}^^_yjecnfied_and Hllered. _ _ . . .__. . . . . . . . . „_ ... ... .._
3/228 KÜ3 T*ilBm»G*"ilque
BU/3 (NO). BM'l PQ
Weighl inc(ea«Ó.120ÍÍ90.320 kg _ £
Di
™
Sub
-sec
tion
1T
he r
ange
Cyl
indr
ical -
, C
ylin
drica
l typ
e-
. •
- /
•/m
etal
cas
e-
4 •
;* "
Cas
e, s
hort
• 3
and
4-w
ire D
C ty
pes
• ta
rget
DC
app
licat
ions
• IP
67
degr
ee o
f pro
tecü
on
Typ
ical
app
licat
ions
:as
sem
bly
mac
hine
s, r
obot
ics
a : S
n s
tan
da
rd
b :
Sn
ínc
reas
ed
fin
»\/
/^S
//í
—(m
m)
b
%7
Í&%
Sup
ply
DC
AC
AC
/DC
Con
nect
!ü=
-c—C
lT
i'
Ser
ies :
Cal
. pa
ge :
04 1 — - * _ - * * -
Ofi P 1 1.5
1.5 2.5
2.5 • - - • e -
M5 i í 1 - — . - - • • -
XS
Í-L/N
4648
/49
47
M8 i U
1.5
2.5
2.5 • - e • -
Mía 2 4 A • - • • -
M1
B
5 10 8 • - • • -
W3
0
10 20 15 • ~ • * -
XS
1/X
S2-
H
s ,
50/5
158
/59
66/6
780
/81
Cas
e, f
orm
A•
2 an
d 3-
wire
DC
type
2-w
ire A
C/D
C ty
pe•
univ
ersa
l ap
plic
atio
ns•
IP 6
8 de
gree
of
proi
ectio
n
Typ
ical
app
lical
ions
;m
achi
nes
subj
ecie
d to
hars
h en
viro
nmen
ts;
mac
hine
-too
lsM
E
1.5 _ 2.5 • • * • -
Mía 2 - 4 • • • • -
M 1
8
5 _ B • • • • -
M3
0
T10 - 15 • • • • -
XS
1/X
S2-
M
52
-55
60
-63
68
-75
82
-89
. ,.
Cy
'--'
" . "
•• F
lindri
> las
tic
Cas
e, s
hort
• 3
and
4-w
ire D
C ty
pes
• ta
rget
DC
app
licat
ions
• IP
68
degr
ee o
f pro
iect
ion
cahyp
e-
: ca
sé
*,"*
c'C
ase,
form
A•
3-w
lre D
C ty
pe2-
wire
AC
/DC
typ
e•
univ
ersa
l ap
plic
atio
ns•
|p 6
8 de
gree
of
proi
ectio
n
Typ
ical
app
licai
ions
:m
achi
nes
subj
ecte
d to
har
sh e
nviro
nmen
ts;
bottl
ing,
pac
kagi
ng,
food
¡nd
ustry
,ch
emic
ai in
dust
ryU
S — — 2.5 • - • • -
MIZ L' — - A • - • • -
M 1
8 1 _ - a • - • • -
M3
0
— - 15 • _ - • * -
M8 — _ 2.5 • - • • • -
M 1
2
— - A • - • • • -
Mía — - 8 • - • • • -
W3
0
M T — — 15 • - • • • -
, *
r X
S4-
P'
*
. *
56
-57
6476
90
5765
76/7
990
/93
oí
col
rol
en 3 o
Info
rmat
ion
ío íh
e aí
r co
ndiíi
onin
gsy
síem
¡nd
icat
ing
open
ing
of a
wín
dow
Mon
itorin
g th
e re
talie
n of
a s
uppo
rt r
olle
rto
che
ck th
e co
rree
! ope
ratio
n of
íhe
conv
eyor
bel
l
Ap
plic
atio
ns
Mon
itorin
g th
e pr
esen
ce o
í a p
arí
for
star
ting
a m
achi
ning
cyc
le
Mon
itorin
g íh
e po
siíio
ning
of a
car
riag
efo
r de
tecí
ing
a sí
eel c
able
on
the
conv
eyor
sys
tem
Mon
ilorin
g th
e m
ovem
ent
of a
nd t
hesp
ace
beíw
een
tin c
ans
on a
con
veyo
rbe
lt ío
avo
id o
ver-
fillin
g
Mon
itorin
g m
achi
ne c
ycle
s by
det
ecíin
ga
met
al o
bjec
t on
a c
onve
yor s
yste
m
o (ni
ral
enC
ompo
sitio
n of
a p
roxi
mity
sen
sor
O
The
ope
rativ
e pa
rt
Thi
s is
the
end
whi
ch s
ense
s.
It de
pend
s on
:
- th
e na
ture
of t
he o
bjec
t-
Ihe
dis
tanc
e of
the
obje
ct-
the
size
- th
e en
viro
nmen
t
í]))l
It is
cha
ract
eríz
ed b
y :
- th
e ty
pe o
f cas
e (c
ylin
dric
al o
r bl
ock)
- th
e di
men
sion
s-
the
sens
ing
dist
ance
- th
e su
iíabi
liíyf
orflu
sh m
ount
ing
The
co
ntr
ol
part
This
¡s
the
end
whi
ch t
rans
mits
info
rmat
ion
to th
e pr
oces
sing
sys
tem
.
It is
cha
ract
eríz
ed b
v :
- th
e po
wer
supp
ly (
DC
, AC
, AC
/DC
).-
the
elec
tric
al c
onne
ctio
ns :
2 o
r 3-
wire
type
, cu
rren
t an
d vo
ltage
.-
the
sign
al t
ype
(dis
cret
e or
ana
log)
- th
e sw
ítch
type
(N
/O-N
/C).
OS
CIL
LAT
OR
OU
TP
UT
DR
IVE
RO
UT
PU
TS
TA
GE
DE
TE
CT
ING
JT
HE
PH
YS
ICA
LM
EA
SU
RE
ME
NT
JPÍ
J'"^
TR
AN
SM
ITT
1NG
TH
EIN
FO
RM
AT
ION
c/>> ? o 3 o sil
The
eff
ect
of a
met
al o
bjec
tw
ithin
the
ele
clro
ma
gn
etic
field
of a
n in
duct
ive
sen
sor
is t
hein
du
ctio
n of
cir
cula
r cu
rren
tsa
tth
e ed
ge o
fth
e ob
ject
(sk
inef
fect
/ e
ddy
curr
ents
).
Th
ese
cu
rre
nts
ca
use
a
no
verl
oa
d o
n th
e o
scü
lato
rsy
ste
m
an
d re
du
ces
the
am
pli
tud
e a
s th
e o
bje
ctap
proa
ches
.
Th
e g
rap
hic
d
isp
lay
als
oin
dica
tes
the
type
of
si
gn
al
OPER
ATIV
EPAR
Tbe
fore
and
aft
erfo
rmat
íin'g
.
Not
e th
e di
ffer
ence
in
lev
éis
betw
een
the
activ
atio
n p
oin
tan
d th
e si
gnal
de
activ
atio
npo
int
befo
re f
orm
attin
g.
Th
is
dif
fere
nce
is
d
ue
toh
yste
resi
s (o
r d
iffe
ren
tia
ltr
avel
).
Su
b-s
ecíio
n 2
Op
erat
ion
and
term
ino
log
y/
Op
erat
ing
pri
nci
pie
of
an i
nd
uct
ive
sen
sor
'INT
ER
NA
L
CO
NT
RO
LP
AR
T
Stee
l ob
jecí
Pro
xim
ityse
nso
r
Wid
th o
f th
eos
cilla
tions
Sig
nal
befo
refo
rmat
ting
Sen
sor
outp
utaf
ter
form
attin
g
TI rr n
rr
TI
rr n
rr
i
Act
ivat
ion
poin
tD
eact
ivat
ion
poin
t
OF
FO
FF
o OD ro C/3 o í~ T)
33 O
Sen
sin
q d
ista
nce
RE
PR
ES
EN
TA
TIO
N O
F T
HE
FIE
LD (
sen
sin
g fa
ce)
The
dia
gram
opp
osite
rep
rese
nts
the
elec
trom
agne
tic f
ield
att
he
sens
ing
face
.T
he i
nten
sity
of t
he f
ield
dec
reas
es a
s th
e di
stan
ce f
rom
the
sens
ing
face
inc
reas
es.
As
a re
sult
of th
is r
apid
dec
reas
e in
fie
ld in
tens
ity,
the
sens
or's
ope
ratin
g zo
ne c
an b
e co
nsid
ered
as
illus
trat
edop
posi
te.
It is
this
whi
ch s
ubse
quen
tly d
eter
min
es t
he d
ista
nces
whi
chm
ust
be o
bser
ved
betw
éen
devi
ces
or b
etw
een
devi
ces'
and
met
al o
bjec
ts.
Th
ese
cu
rve
s d
o n
ot
rela
te t
o th
e se
nsi
ng
cu
rve
.
OP
ER
AT
IVE
PA
RT
Det
ecíio
n ár
ea
OÍ
O) i
CO
Ico
lS
ensi
ng d
ista
nce
niD
ETE
CTI
ON
C
UR
VE
Fig
ure
1 :
If a
stee
l obj
ect i
s pl
aced
at v
ario
usdi
stan
ces
from
the
sen
sing
fac
e, it
can
be n
oted
tha
t th
e fu
rthe
r th
eob
ject
is fr
om th
e se
nsin
g fa
ce, t
hefu
rther
it
has
to tr
avel
int
o th
e fie
ldbe
fore
it tr
igge
rs th
e ou
tput
sig
nal.
Afte
r a
cert
ain
dist
ance
has
bee
nex
ceed
ed, t
he o
bjec
t can
no
long
ertr
igge
r th
e ou
tput
sig
nal.
Fig
ure
2 :
If th
e va
rious
act
ivat
ion
poin
ts a
rejo
ined
up,
the
late
ral d
etec
tion
curv
eof
the
dev
ice
can
be d
eter
min
ed.
OP
ER
AT
IVE
PA
RT
Ope
ratín
g zo
ne
OFF
rrri
Fig
2
"O I
:D¡
o
OP
ER
AT
IVE
PA
RT
Sen
sing
dis
tanc
e
DE
TE
CT
ION
CU
RV
E
Mild
ste
el m
easu
ring
plaq
ueD
eact
ivat
ion
curv
e
Act
ivat
ion
curv
e
Fer
rite
Ter
min
olog
y (in
acc
ord
an
ce w
ith I
EC
947
-5-2
)
y
Nom
inal
sen
sing
dis
tanc
e (o
r ra
ted
sens
ing
dist
ance
) S
nT
he c
onve
ntio
nal d
ista
nce
for
whi
ch th
e se
nsor
is d
esig
ned.
It d
oes
not t
ake
into
acc
ount
any
var
iatio
ns(m
anuf
actu
ring,
tem
pera
ture
, vol
tage
, etc
).
Diff
eren
tial t
rave
l (hy
ster
esis
) H
-,..
Dis
tanc
e be
twee
n th
e pi
ck-u
p po
int
as th
e m
easu
ring
plaq
ue m
oves
tow
ards
the
prox
imity
sen
sor,
and
the
drop
-out
poin
t as
it m
oves
aw
ay.
It is
exp
ress
ed a
s a
perc
enta
ge o
f the
rea
l sen
sing
dis
tanc
e (S
r).
Rep
eata
bilit
y (r
epea
t a
ccu
racy
) RT
he r
epea
tabi
lity
is th
e re
peat
acc
urac
y of
the
usab
le s
ensi
ng d
ista
nce
betw
een
two
mea
sure
men
ts f
or s
peci
ficpe
riods
of t
ime,
tem
pera
ture
, an
d vo
ltage
(8
hour
s, 1
0 to
30
°C,
Un
±5
%).
It i
s ex
pres
sed
as a
per
cent
age
of t
here
al s
ensi
ng d
ista
nce
(Sr)
.
o O) |
031
en!
H ? oí
OP
ER
AT
IVE
PA
RT
Sen
sing
di
stan
ceM
EA
SU
RIN
G P
LAQ
UE
AS
SU
RE
DO
PE
RA
TIN
GD
1STA
NC
E
ON
OU
TP
UT
Su
MA
XS
rMA
XS
nS
rMIN
Su
MIN
UT
v
OFF
OU
TP
UT
-•• S
uM
AX
+ H
•••
SrM
AX
+ H
—
Sn
+H
...
SrM
IN +
H..
. S
uM
IN-í
-H
.SE
NS
ING
FA
CE
Te
rmin
olo
gy
(in
acc
ord
an
ce w
ith
IE
C 9
47-5
-2)
No
min
al
sen
sin
g d
ista
nce
(o
r ra
ted
sen
sin
g d
ista
nce
) S
nT
he c
onve
ntio
nal d
ista
nce
for
whi
ch t
he s
enso
r is
des
igne
d. I
t doe
s no
t ta
ke in
to a
ccou
nt a
ny v
aria
tions
(m
anuf
actu
ring
, te
mp
era
ture
,vo
ltage
, etc
).
Rea
l se
nsi
ng
dis
tanc
e (S
r)T
he r
eal s
ensi
ng d
ista
nce
is m
easu
red
att
he
rate
d vo
ltag
e (U
n) a
nd a
tth
e ra
ted
ambi
ent
íem
pera
ture
(T
n).
It m
ust
be b
etw
een
90%
and
110%
of t
he n
omin
al s
ensi
ng d
ista
nce
(Sn)
: 0
.9 S
n <
Sr <
1.1
Sn
Usa
ble
se
nsi
ng
dis
tan
ce (
Su)
The
usa
ble
sens
ing
dist
ance
is m
easu
red
with
in t
he p
erm
itted
lim
its o
f the
am
bien
t te
mpe
ratu
re (
Ta)
and
the
sup
ply^
yolta
ge (
Ub)
. It
mus
í be
bet
wee
n 90
% a
nd 1
10%
of t
he r
eal s
ensi
ng d
ista
nce
: 0.9
Sr<
Su
< 1
.1 S
r
Ope
ratin
g d
ista
nce
(S
a)T
he o
pera
ting
dist
ance
mus
t be
be
twe
en
O a
nd 8
1 %
of
the
nom
inal
sen
sing
dis
tanc
e S
n : O
< S
a <
0.9
x 0
.9 x
Sn.
Thi
s ¡s
íhe
oper
atin
gzo
ne o
f íhe
sen
sor
and
corr
espo
nds
to th
e ár
ea in
whi
ch d
etec
tion
of th
e m
easu
ring
plaq
ue i
s ce
rtai
n, w
ha
teve
r th
e va
riat
ions
in v
olta
ge
and
tem
pera
ture
.
Me
asu
rin
g pl
aque
Squ
are
mild
ste
el (
Fe
360)
pla
que,
1 m
m thi
ck.
The
dim
ensi
ón (
a) o
f thi
s sq
uare
¡s
equa
l to
the
diam
eter
of t
he c
ircle
en
gra
ved
on í
heac
tive
surf
ace
of t
he s
ensi
ng f
ace
or
3 tim
es t
he n
omin
al s
ensi
ng d
ista
nce
(Sn)
. The
hig
her
of t
hese
2 v
alú
es
is u
sed.
oí
O) I
mE " oí 21 3 O
Fig
ure
1 :
Not
sui
tabl
e fo
r flu
shm
ount
ing
On
thes
e ve
rsio
ns, t
he e
lect
ro-
mag
netic
fie
id o
n th
e fr
ont f
ace
exte
nds
late
rally
, th
us t
he d
evic
e w
illde
tect
any
met
al o
bjec
t lo
cate
d at
its
side
.
Fig
ure
2 :
Sui
tabl
e fo
r flu
shm
ount
ing
On
thes
e ve
rsio
ns,
how
ever
, a
late
ral s
hiel
d av
oids
thi
s pr
oble
m,
thus
mak
ing
it po
ssib
le to
flus
hm
ount
in m
etal
.
Not
e : T
he s
ensi
ng d
ista
nce
of a
devi
ce w
hich
is
not s
uita
ble
for
flush
mou
ntin
g is
app
roxi
mat
ely
doub
leth
at o
f one
whi
ch c
an b
e flu
shm
ount
ed.
Sen
sing
dis
tanc
e
NO
T S
UIT
AB
LE
FO
R F
LUS
H M
OU
NT
ING
OP
ER
AT
IVE
PA
RT
TH
E S
EN
SO
R M
EA
D M
US
T B
E C
LEA
R O
FT
HE
ME
TA
L
Fig.
1
SU
ITA
BL
E F
OR
FLU
SH
MO
UN
TIN
G
FLU
SH
MO
UN
TIN
G I
N M
ET
AL
IS P
OS
SIB
LE
Fig.
2
co CD Uíl
2 or
3-w
ire
typ
es
3 O § col
CO
NT
RO
L P
AR
T
The
re
are
2 m
ain
cate
go
ría
s of
prox
imity
sen
sor m
odel
s on
the
mar
ket
and
with
in th
e T
eiem
ecan
ique
ran
ge.
Th
e "
2-w
ire t
vp
e"
mo
de
ls :
The
mo
de
ls in
this
ca
teg
ory
are
wir
ed
as a
me
cha
nic
al
iimit
switc
h,
ie,
the
loa'
d is
in s
eri
es
with
the
mo
de
l po
we
rsu
pp
ly.
Th
e "
3-w
ire t
vp
e"
^^^^^___
mo
de
ls i
<^
^nf
^^
-—->,
The
mod
els
in t
his
cate
gory
'use
tw
ow
ires
for
the
pow
er s
uppl
y an
d th
eth
irdf
ortr
ansm
ittin
gthe
outp
ut s
igna
!.
Dep
endi
ng o
n th
e re
fere
nce
used
for
the
outp
ut s
igna
!, th
ere
are
2 su
b-
cate
gorie
s :
- sw
itchi
ng a
pos
itive
vol
tage
(P
NP
),
- sw
itchi
ng a
neg
ativ
e vo
ltage
(N
PN
).
*£*>
*&2»
*~'*
H**^*$*t**
JUS
T LO
OK
AT
TH
E D
IFF
ER
EN
CE
..
oí
DI
mi
-t|
•ni
331 o
2-w
ire t
ype
CO
NT
RO
L P
AR
T
AD
VA
NT
AG
ES
Sim
ple
(2-w
ire)
P,o
r,N s
witc
hing
on th
e sa
me
mod
el
D1S
AD
VA
NT
AG
ES
Ud
V
Alth
ough
thes
e m
odei
s ar
e w
ired
in th
e sa
me
way
as
a lim
it sw
itch,
in s
erie
s w
ith th
e lo
ad, t
hey
are
not p
erfe
ct s
witc
hes,
as
mec
hani
cal
ones
.
Thu
s, th
ey a
re s
ubje
ct to
•„
- th
e vo
lta
ge
dro
p
Ud
is t
he
volta
ge
at t
he
prox
imity
se
nsor
term
inái
s w
hen
in th
e "c
lose
d" s
tate
.T
his
valu
é is
me
asu
red
at th
e se
nsor
rat
ed c
urr
en
t (fr
om 5
ío 8
Vde
pend
ing
on t
he m
od
el)
.E
xam
ple:
if
the
sens
or i
s co
nn
ect
ed
to
a P
LC i
nput
, th
efo
llow
ing
mus
t ho
ld :
Ue
- U
d >
U m
in.
Thi
s w
illen
sure
sta
te 1
of t
he in
put.
-th
e re
sidual c
urr
en
t ir
isth
ecu
rre
ntf
iow
ing
thro
ug
h th
e s
enso
r (ie
,th
e lo
ad)
whe
n in
the
"o
pen"
sta
te (
from
0.6
m
A t
o 4.
5 m
Ade
pend
ing
on th
e m
odel
).
Whe
re t
hese
crit
eria
are
com
patib
le,
this
sim
ple
mod
el t
ype
isbe
com
ing
mor
e an
d m
ore
popu
lar.
Vo
lta
ge
drop
Ud
Sup
ply
oí
^1 ral
^
W J
V W
V
W W
3-w
ire typ
e
mi
H n i -vil
CO
NT
RO
L P
AR
T
lül
1 T d
\L
"~~~"
/-(ti \> /
,/ M
IU
í \
Load
Load
i
^^^
^\ 1
-o+ —
.
-o -O
le Ir-
IC
AD
VA
NT
AG
ES
, ,
- N
oU
do
rlr.
V-
v
-^D
irect
"\
\ co
mpa
tibili
ty ;
\
*" " '
' . -
, *
t - \
'\
.\
1 V
v**''
^"^''
*. -
""\\'*
'>^'"'
iií*,«•<
• ,
N "*
-. s
- •*
* *
^ - -^
-
»-, x"
DIS
AD
VA
NT
AG
ES
t - <
- 3
wire
s to
be,
>\,
.
*co
nnec
tep,
, i ,
- le
(rid
-lfaa
d,
;\cu
rren
tdra
wn)
^
typ
es^
, rN
r - *
* an
d N
PN
. /
>
The
vol
tage
dro
p an
d th
e re
sidu
al c
urre
nt a
re n
egüg
ible
íor
this
type
of d
evic
e. T
his
rem
oves
the
need
to o
bser
ve th
e co
mpa
tibiii
ty r
ules
for
sol
id s
tate
¡np
uts.
How
ever
, dep
endi
ng o
n th
e ty
pe o
f inp
ut lo
gic
(ref
eren
ce t
o ©
o
rto
Q),
a P
NP
or
an N
PN
type
sen
sor
mus
t be
sel
ecte
d to
ens
ure
its f
unct
ion.
In a
dditi
on to
the
loa
d cu
rren
t, th
is t
ype
aiso
has
iís
own
curr
ent d
raw
(le
).
oí
en I
rol
en I
Tel
emec
aniq
ue r
ange
. 2-w
ire
typ
e
oT
his
mod
el m
eets
the
var
ied
user
requ
irem
ents
as
wel
l as
thos
e of
our
dist
ribut
ion
part
ners
.
DC
: 2
-wire
pro
gram
mab
le,
NO
or
NC
.
AC
/ D
C :
2-w
ire m
ultic
urre
nt /
mul
tivol
tage
.
-v A
C/D
C.r
C'Ó
VÉ
RE
D
UN
IVE
RS
AL
VE
RS
ION
S
NO
N-P
OL
AR
IZE
D,
NO
BN
BU
O
MU
LT1C
UR
RE
NT
/ M
ULT
IVO
LT
AG
E
AC
/DC
AC
/DC
US
ER
S1
DC
pro
duct
, 4
fun
ctio
ns
(NO
/NC
/PN
P/N
PN
) "
1 A
C/D
C p
rodu
ct,
mul
ti-cu
rren
t, m
ulti-
volta
ge
WH
OL
ES
AL
ER
S,
DIS
TR
IBU
TO
RS
RE
DU
CE
D S
TO
CK
LE
VE
LS
oí
o> I
rol
col
' V- •
!;
•jt
*..•»••
«* '' V
-> ' fi
~- ,•
»'*
-•
'. -
^-3
V*';
-- 3^*
•v*-
«M-tí
-
Tel
emec
aniq
ue r
ange
, 3-w
ire t
ype
o|
mi
~\\
CO
NT
RO
LPA
RT
Thi
s m
odel
mee
ts th
e re
quire
men
tsof
maj
or s
peci
fiers
and
E
urop
ean
man
ufac
ture
n.
The
NO
+ N
C v
ersi
ón i
s de
sign
edfo
r ch
ecki
ng c
oinc
iden
ce
at P
LCin
puts
.
It sa
tisfie
s th
e va
ried
user
requ
irem
ents
as
wel
l as
thos
e of
our
dist
ribut
ion
part
ners
.
1 p
rod
uct
/4fu
nct
ion
s :
NO
/NC
/PN
P/N
PN
Co
mm
en
t:
For
NO
+ N
C v
ersi
ons,
if tw
o lo
ads
are
conn
ecte
d,
only
on
e w
ill
bepo
wer
ed (
com
plem
enta
ryfu
nctio
n).
Com
plem
enta
ry f
unct
ion
(NO
+ N
C)
MA
CH
INE
MA
NU
FA
CT
UR
ER
SC
ON
TR
OL
(NO
+ N
C)
PLC
IN
PU
TC
OIN
CID
EN
CE
PR
OG
RA
MM
AB
LE,
NO
/NC
/PN
P/N
PN
NO
fun
clio
n N
C f
unct
íon
US
ER
S-D
1S
TR
IBU
TO
RS
(1 D
C P
RO
DU
CT
, 4
FU
NC
TIO
NS
(NO
/NC
/PN
P/N
PN
)R
ED
UC
ED
ST
OC
K L
EV
ELS
ALTIVAR18 AC OrivesDimensíons
Dimensions
ALTIVAR 18 OriveO
Dimensions:in (mm)
ATV18 H O
U90M2, U18M2 4.41(112) 7.17(182) 4.76(121) 3.94(100) 6.7(170) 0.20(5)
U29M2.U18N4.U29N4 5.87(149) 7.24(184) 6.18(157) 5.39(137) 6.77(172) 0.20(5)
U41M2, U54M2,U72M21U41N4,U54N4, U72N4 7.28(185) 3.46(215) 6.22(158) 6.73(171) 7.95(202) 0.24(6)
U90M2, D12M2, U90N4, D12N4 8.27 (21 0) 1 1 .61 (300) 6.69 (1 70) 7.48 (1 90) 1 1 .02 (280) 0.28 (7)
D16N4, D23N4 9.65 (245) 1 5.35 (390) 7.48 (1 90) 8.86 (225) 1 4.57 (370) 0.40 (1 0)
nstallatíon Precautions
Flow Rate oí Integrated Fan
2(50)
2(50)
For ai! ALTIVAR 18 drives:
• When installing drive, aliow the míni-mum clearances shown.
' Install the drive in a vertical position.
• Do not place the drive cióse to or di-rectiy above heat radiating elements.
• Leave enough space to ensure air cir-culation necessary for cooling. Venti-lation is [rom the bottom to íhe top ofthe drive.
ATV18
U09M2, U18M2,U18N4
U29M2, U29N4
U41M2, U54M2.U72M2.U41N4,U54N4, U72N4
U90M2, D12M2,U90N4, D12N4,D16N4, D23N4
Flow:
CFM m3/mínute
Non- ven ti la ted
8.8
26.5
45.9.
0.25
0.75
1.3
Connection Option
IVW3A18104 3.5 (90) 3.9(100) 0.71 (18) 2.4(60) 4.3(110)
SQUARE D
ALTIVAR18 AC OrivesDimensions
Dimensions (cont.)
Dynamlc Braking Reslstors
VW3A66711 andVW3A66712
(144.3)
,
t r '" ^I '- ,6.50_
'X „ (165.1)
l'»-W (152.4) (8.9) DIA í3PlaCe
12.00(304.B)
VW3A66713 and VW3A66714
•
~] 0.75 ' C¿1 (190)
(381.0)
Inductors
^sSfioH^Vrt^ J>^ Dimensions:
Inductor m
RL-00401 4.4(112)
RL-00801 6.0(152)
RL-01801 6.0(152)
RL-01802 6.0(152)
RL-02501 7.2(183)
RL-02502 7.2(183)
RL-03502 7.2(183)
RL-00202 4.4(112)
RL-00403 4.4(112)
RL-00803 6.0 (152)
RL-01203 '6.0(152)
RL-01803 7.2(183)
RL-02503 7.2(183)
RL-03503 9.0 (229)
^ , crní IAT
n p
T
_ 6.00 _]_ \ .
(6
12.00(304.3)
.15.00 i(381.0)
r s
s.ss(144.3)
CZD
n•8> ' o .
t,. 6.50 .(165.1)
Í7,,DIA (3 Places).9)
4.0 (102) 2.9 (74) 2.0 (50) 1.4 (36)
4.8(122) 3,1 (79) 2.1 (54) 2.0 (50)
4.8 (122) 3.1 (79) 2.1 (54) 2.0 (50)
4.8(122) 3.4
5.6(142) 3.4
5.6 (142) 3.4
(86) 2.5 (53) 2.0 (50)
(86) 2.3 (60) 3.0 (76)
(86) 2.3 (60) 3.0 (76)
5.7 (145) 3.8 (97) 2.6 (66) 3.0 (76)
4.0(102) 2.9 (74) 2.0(50) 1.44(36)
4.0(102) 3.1(79) 2.1(54) 1.44(36)
4.8(122) 3.4(86) 2.5(63) 2.0(50)
4.8(122) 3.7 (94) 2.75 (70) " 2.0 (50)
5.7 (145) 3.8 (97) 2.6 (86) 3.0 (76)
5.7 (145) 3.3 (97) 2.6 (86) 3.0 (76)
7.0(178) 4.8(122) . 3.2(80) 3.0(76)
=5F= n O
ALTIVAR 18 AC OrivesWiring Diagrams
Wiring Diagrams
l-Phase Power Supply [1]
3-Phase Power Supply
[21
O-Q—'
24 V Exiemal Supply
[1] ATV18U09M2to U41M2 only.[2] Une induclorií requíred (1-phase or3-phase).[3] Fault relay contacts ior remóte signalling oí the drive controller state. Contad stale shown with
drive controller deenergized oríaulted.[4] Relay musí dravv < 20 mA to be used on interna! suppiy. For relay up to 200 mA, use externa!
suppiy.[5] This jumper needed only ¡i logic output ¡s used. When using a 424 V external supply, connecl
the O V to the COM termina!, and connect LO4 to the external +24 V instead oí the 424 Vterminal on the drive controller.
External 24 V Supply
/Vote All termináis are ¡ocated at the bottom ofthe dríve. Equip aII inductive circuits near the dríve (relays, con-lactors, solenoíd valves) with no/se suppressors orconnect them to a sepárate ctrcuit.
SQUARE DD
ALTIVAR18 AC OrivesWiring Diagrams
Recommended Fuses
Recommended Fuses for 230 V Orives
Mo
kW
0.37
0.75
1.5
2.2
3
4
5.5
7.5
tor
HP
0.5
1
2
3
—
5
7.5
10
Dríve Controller
ATV18
U09M2
U18M2
U29M2
U41M2
U54M2
U72M2
U90M2
D12M2
Class CC
600 V. 6 A
600 V. 10 A
600 V, 20 A
600 V, 25 A
600 V, 25 A
Fuses
Class J
600 V, 6 A
600 V, 10 A
600 V. 20 A
600 V, 25 A
600 V, 25 A
— 600 V, 30 A
— 600 V, 40 A
— ¡ 600 V, 40 A
Recommended Fuses for 460 V Orives
Mo
kW
0.75
1.5
2.2
3
.4
5.5
7.5
11
tor
HP
1
2
3
—
5
7.5
10
15
15 I 20
Orive Controller
ATV18
U18N4
U29N4
U41N4
U54N4
U72N4
U90N4
D12N4
D16N4
D23N4
FUÍ
Class CC
600 V, 5 A
600 V, 12 A
600 V, 10 A
600 V, 15 A
600 V, 20 A
600 V, 25 A
—
—
—
36S
Class J
600 V, 5 A
600 V, 12 A
600 V, 1 0 A
600 V, 15 A
600 V, 20 A
600 V, 25 A
600 V, 40 A
600 V, 40 A
600 V, 60 A
SQUARE D 11
ALT1VAR 18 AC OrivesElectromagnetic Compatibility
Electromagnetic Compatibility
Installation Precautions
For electromagnetic Compatibility, observe the following ¡nstallaüon precautions:
• Ensure that the grounds of the drive, the motor, and the cable shields are at equal potential.
' Use shlelded cables with the shields tied to ground at both ends of Ihe motor cable and the controlcables. The ground connection to the shield must make contact with the complete circumference ofthe shield.This shielding can be achíeved by using metallic conduit as long as there is no discontinuity(bonding at conduit fittings is required).
Insíallatíon Plan
O O
ATV18
SQUARE D D
ALTIVAR18 AC Orivesi Electromagnetic Cornpatibil'ity
: " Electromagneíic Compatíbüity (cont.)
Refer to Instalíaíion Plan on page 12.
1. Unpaínted sheet metal mounting píate with anti-corrosion conductiva treatment (ground plañe).Painted sheet meta! can be used ¡f a good electrícal contact is made between the support andmounting surfaces and 2 and 5.
2. The drive is mounted directly to the metal píate. Ensure that all four córner mounting points havegood elecirical contact with the metal píate.
-» 3. Non-shielded input wire or cable, connected io the input inductors, ¡f used. Maíntain separation be-tween input wiring and motor wiring.
4. Non-shielded wire for the output of the fault relay contacls. Maintain separalion between íault relaywiring and motor wiring.
5. The shields of cables 6 and 7 musí be íastened and grounded as cióse Eo the drive as possible.Theshields must be well clamped to the mounting píate. To ensure good contact:
• Strip the shields.
' Pasten stripped portions of the shields to the mounting píate with correctly sized clamps.
' Use stainless síeel clamps.
6. Shielded cable for connection to motor, with shield tíed to ground at both ends. At the drive, theshield is connected to the E or G/E terminal on the far right of the power terminal strip.This shieldmust not be interrupted and if ¡ntermediale terminal blocks are used, they must be EMC-shieldedmetallic boxes.The cable shield must have an ampacity greater than or equal to the ampacíty ofthe ground conductor.
7. Shielded cable for connection to control system. For applicatíons requiring several conductors, asmall wire size must be used (20 AWG or 0.5 mm2).The shield must be tied to ground at both ends.At the drive, the shíeld is connected to the E or G/E terminal on the far right of the power terminalstrip.This shield must not be ¡nterrupted and if intermedíate terminal blocks are used, they must beEMC-shielded metallic boxes. Maintain separation between control/command wiring and motorwiring.
Note: Connection at equal potential of the grounds between the drive, motor, and cable shields does notpredude the connection of equipment ground conductors as requíred by national and local codes.
7*?
±=l] . SQUARE D • 13
