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Programación STEP5 1
PROGRAMACIÓN STEP5
Programación STEP5 2
ASPECTO EXTERNO
Programación STEP5 3
FUNCIONAMIENTO Unidades fundamentales
MODELO EN LABORATORIO
Programación STEP5 4
TIPOS DE MEMORIA• MEMORIA ROM: Programa monitor (fabricante)
• MEMORIA RAM
Programa de usuario escrito / compilado
Imagen del proceso (PAA / PAE)
Imagen de alarmas del proceso
Temporizadores (10ms-9990s) / Contadores(0-999)
Marcas
Otros
• MEMORIA RAM + BATERIA (no volátil)
Marcas, temporizadores, contares (área de memoria configurable)
• EEPROM
Programa de usuario en aplicaciones reales
Programación STEP5 5
PERIFERIA• Periferia Integrada
• Periferia Externa (E/A 0.0 – E/A 31.0)
Dependiendo del puesto de enchufe que ocupa
Solo se tiene acceso indirecto (a través de las imágenes E/S)
8 variables
Programación STEP5 6
DESCRIPCION DE CONECTORES
Entradas/Salidas Analógicas (8+1)
Entradas Alarma / Contadores (4+2)
Programación STEP5 7
JUEGO DE INSTRUCCIONES
Operandos
Modificadores de tamaño E/A/M
B: BYTE W: WORD
Programación STEP5 8
MODULOS
Estructuración del programa
Prácticas: OB1 y OB21Módulo para programas controlados por tiempo
Módulo para rearme
Watch Dog (ya programado)
Programación STEP5 9
MODULOS FUNCIONALES-S5 95U
Programación STEP5 10
ARRANQUE DEL S5 Tipos de arranque: CALIENTE / FRÍO
Arranque en frío
Rearme: Arranque en caliente
Programación STEP5 11
CICLO PRINCIPAL + ALARMASOB13
Programa de usuario
Identificador de acceso directo a
periferia
Programación STEP5 12
AWL-INSTRUCCIONES CON VARIABLES BINARIASOPERADOR MODIFICADOR OPERANDO COMENTARO
U, O N E / M / A / T / Z 1ª consulta (Carga)
= E / A / M Asignación
U, O ( AND, OR
O OR de comb. AND
) Eval. op. Aplazada
S E / A / M Pone a ‘1’ si RLO=1
R E / A / M Pone a ’0’ si RLO=1
REGISTRO EN ALU DE UN BIT: RLO (alias VKE STEP 5)
En rojo: Instrucciones que ponen el primer bit de la palabra de estado (/ER) a 0 (‘Inhiben VKE’)
Programación STEP5 13
BIT DE PRIMERA CONSULTA (/ER)
INSTRUCCIÓN DE PRIMERA CONSULTA
Copia el valor del operando al RLO
Asigna el valor del RLO al operandoInhibición de RLO
Rompe cadena lógica
Programación STEP5 14
EJEMPLOS: COMBINACIONALESAWLKOP
E 32.0
E 32.1
E 32.2
A 32.0
U E32.0
/ER=1 VKE1
VKE2 (Pila LIFO)
VKE1= VKE1 & VKE2
Programación STEP5 15
EJEMPLOS: COMBINACIONALES
Ec. de Retención
Programación STEP5 16
BIT O PALABRA DE ESTADO (/OR)
Como consecuencia el bit de estado(/STA) en la instruccion U M1.0 se
pone automáticamente a 1
Programación STEP5 17
EJEMPLOS: COMBINACIONALES Asignaciones intermedias
M1.0
Programación STEP5 18
EJEMPLOS: COMBINACIONALES OR después de Y
A 1.1M1.0 E 1.0 E 1.1
A 1.1E 1.0M1.0
M 1.1 M1.0
A 1.1E 1.0M1.0
M 1.1 M1.0
M 1.2 M1.3
M 1.1 M1.0
M 1.1
M1.4
M1.3
U M1.0U E 1.0OU M1.1UN M1.0OU M1.1U(UN M1.4ON M1.3)= A1.1
U M1.0U E 1.0OU M1.1UN M1.0OU M1.2UN M1.3= A1.1
U M1.0U E 1.0OU M1.1UN M1.0= A1.1
Programación STEP5 19
Inhiben VKE: /ER=0
Programación STEP5 20
BIESTABLE RS / SR
S
R Q
E 1.0
E 1.1 A 1.0
SET DOMINANTERESET DOMINANTE
U E1.1
R A1.0
U E1.0
S A1.0
U E1.0
S A1.0
U E1.1
R A1.0 = A1.0?
El orden de las instrucciones importa!
Programación STEP5 21
EJERCICIOS DE PROGRAMACIÓN Implementar en AWL / KOP
• A) Circulación en un solo sentido
• B) Máquina reconocedora de secuencias 101
C1/0C3/1 C2/0
00,11 01,11,10
10
01
00
00
01,11,10
¿GRAFCET?
NADA 1 10
0/0 1/0
1/0 0/0
1/10/0
¿GRAFCET?
Programación STEP5 22
CIRCULACIÓN UN SOLO SENTIDO Implementación con Bobinas Set / Reset
Ecuaciones Transición
E 1.0
S
R
M 1.1
M 1.0
E 1.1E 1.0M1.0
S
R
M 1.2
M 1.0
E 1.1E 1.0M1.0
S
R
M 1.0
M 1.1
E 1.1E 1.0M1.1
S
R
M 1.0
M 1.2
E 1.1E 1.0M1.2
QxI Q→
QxI O→
A 1.0M1.2
QxI Q→ ACTIVACIÓN
C1: No hay coches M 1.0 BOOL
C2: Sentido adecuado M 1.1 BOOL
C3: Sentido contrario M 1.2 BOOL
Salida A 1.0 BOOL
Entrada E1 E 1.0 BOOL
Entrada E2 E 1.1 BOOL
C1/0C3/1 C2/0
00,11 01,11,10
10
01
00
00
01,11,10
MAQ DE MOORE
Programación STEP5 23
CIRCULACIÓN UN SOLO SENTIDO Implementación con Bobinas de asignación
A 1.0M1.2
M 1.1E 1.1E 1.0M1.0
M 1.1 M1.0
M 1.2E 1.1E 1.0M1.0
M 1.2 M1.0
M 1.0E 1.1E 1.0M1.2
M 1.2M 1.1M1.0
M 1.0E 1.1E 1.0M1.1
M 1.2M 1.1M1.0
Activación Activación
QxI Q→
RETENCIÓN
C1: No hay coches M 1.0 BOOL
C2: Sentido adecuado M 1.1 BOOL
C3: Sentido contrario M 1.2 BOOL
Salida A 1.0 BOOL
Entrada E1 E 1.0 BOOL
Entrada E2 E 1.1 BOOL
C1/0C3/1 C2/0
00,11 01,11,10
10
01
00
00
01,11,10
MAQ DE MOORE
Programación STEP5 24
ECUACIÓN DE RETENCIÓN Forma general de retención
Ea
Es1
Es2
Esn
QxI Q→
C1
C2
Cn
EoCo
EaCoEo
Ea Es1 EsnEs2
1 2 1 2 2s s n s s sRetención( Ea E E EEa ) Ea E E E≡ ⋅ + + ⋅ ⋅ ⋅+ ⋅→
Programación STEP5 25
RECONOCEDOR DE CADENAS 101 Implementación Bobinas Set / Reset
NADA: Sin secuencia M 1.0 BOOL
1 : 1 detectado M 1.1 BOOL
10:10 detectado M 1.2 BOOL
Salida A 1.0 BOOL
Entrada E 1.0 BOOL
S
R
M 1.1
M 1.0
E 1.0M1.0
S
R
M 1.0
M 1.2
M1.2
E 1.0
E 1.0
S
R
M 1.2
M 1.1
E 1.0M1.1
A 1.0M1.2 E1.0
Ec. Actuadores
MAQ DE MEALY
NADA 1 10
0/0 1/0
1/0 0/0
1/10/0
Problema de Diseño(Transitorios)
¿Duración del nivelde la salida?
Se atraviesa el estado
Programación STEP5 26
RECONOCEDOR DE CADENAS 101
NADA/0 1/0 10/0 101/1
0 1 1
1 0 1
00
NADA: Sin secuencia M1.0 BOOL
1 : 1 detectado M1.1 BOOL
10:10 detectado M1.2 BOOL
101: 101 detectado M1.3 BOOL
Salida A1.0 BOOL
Entrada E1.0 BOOL
S
R
M 1.1
M 1.0
E 1.0M1.0
S
R
M 1.3
M 1.2
M1.2 E 1.0
S
R
M 1.2
M 1.1
E 1.0M1.1
M1.3 E 1.0
S
R
M 1.0
M 1.3
M1.3 E 1.0
S
R
M 1.1
M 1.3
S
R
M 1.0
M 1.2
M1.2 E 1.0
¡El nivel alto de la salida sigue durandomenos de un ciclo!
A 1.0M1.3
¿Nº de ecuaciones?
MAQ DE MOORE
Programación STEP5 27
SOLUCIONES PARA NO “ATRAVESAR EL ESTADO”(en el mismo ciclo)
MARCAS DE MEMORIAORDENAMIENTO DE SEGMENTOS
NADA/0 1/0 10/0 101/1
0 1 1
1 0 1
00
NADA: Sin secuencia M1.0 BOOL
1 : 1 detectado M1.1 BOOL
10:10 detectado M1.2 BOOL
101: 101 detectado M1.3 BOOL
Salida A1.0 BOOL
Entrada E1.0 BOOL
S
R
M 1.2
M 1.1
E 1.0M1.1
M mem
S
R
M 1.0
M 1.2
M1.2 E 1.0 M mem
Marca de ciclo
S
R
M 1.0
M 1.2
M1.2 E 1.0
S
R
M 1.2
M 1.1
E 1.0M1.1
Programación STEP5 28
SOLUCIONES A PROBLEMAS DE DISEÑO
EVENTO P ENTRADA VÁLIDA DE DATOS USAR FLANCOS COMO EVENTOS
1
t
t
1
E 1.0
E 1.0
AUTÓMATA
Entrada
Señal P de sincronismo para lectura válida de entradas
Salida
NADA/0 1/0 10/0 101/1
0 1 1
1 0 1
00
NADA: Sin secuencia M1.0 BOOL
1 : 1 detectado M1.1 BOOL
10:10 detectado M1.2 BOOL
101: 101 detectado M1.3 BOOL
Salida A1.0 BOOL
Entrada E1.0 BOOL¿Cómo se modifica la máquina con la nueva señal de sincronismo P?
Programación STEP5 29
IMPLEMENTACIÓN DE FLANCOS FLANCO DE SUBIDA
IMPLEMENTACIÓN - AWL
E 32.0
U E 32.0
UN M_Flanco
= M_Pulso
U E 32.0
= M_Flanco
OB1
M_Flanco
t
t
M_Pulso
tciclo
t
1
Memoria
FLANCO DE BAJADA?
Programación STEP5 30
IMPLEMENTACIÓN DEL GRAFCET EN AWL
Ecuación fundamental: Etapas en serie
1 1 1n n n n nE E T E E− − += ⋅ + ⋅
En-1
En
En+1
Tn-1
Tn
Ecuación de retención del estado
La etapa En se activará, si estando activada la etapa En-1 se satisface la transición Tn-1. A partir de este instante permanecerá activada hasta que se active la En+1
Programación STEP5 31
EJERCICIOS DE PROGRAMACIÓNCODIFICACIÓN CON BOBINAS SET/RESET QxI Q Q O
OB21
U ReposoU Mpulso
U SaS Edcha
R Reposo
OB1
0
1
2
ON aP S↑ ⋅
bS
aS
DCHA
IZQDA
E 32.0Sa
A32.1Dcha
M1.2Eizqda
A 32.0Izq
E 32.1
M1.1
M1.0Reposo
Sb
Edcha
PON
A B
U Edcha
U SbS Eizqda
R Edcha
U PON
UN Mflanco
= Mpulso
U PON
= Mflanco
PB1
U Edcha
= Dcha
UN Edcha
UN Eizqda
= Reposo
R Dcha
R IzqdaU Eizqda
= Izqda
SPA PB1
BE UN Mno_volatil
= Reposo
R Eizqda
R Edcha
R Dcha
R Izqda
S Mno_volatil
Programación STEP5 32
EJERCICIOS DE PROGRAMACIÓNCODIFICACIÓN CON BOBINAS DE ASIGNACIÓN QxI Q Q O
OB21
U ReposoU Mpulso
U Sa= Edcha
OB1
0
1
2
ON aP S↑ ⋅
bS
aS
DCHA
IZQDA
E 32.0Sa
A32.1Dcha
M1.2Eizqda
A 32.0Izq
E 32.1
M1.1
M1.0Reposo
Sb
Edcha
PON
A B
U Edcha
UN Eizqda
= Edcha
U PON
UN Mflanco
= Mpulso
U PON
= Mflanco
PB1
U ReposoU Mpulso
U Sa
O
U Edcha
UN Eizqda
= Edcha
U Edcha
= Dcha
UN Edcha
UN Eizqda
= Reposo
R Dcha
R IzqdaU Eizqda
= Izqda
SPA PB1
BE UN Mno_volatil
= Reposo
R Eizqda
R Edcha
R Dcha
R Izqda
S Mno_volatil
Programación STEP5 33
SET/RESET vs. RETENCIÓNProblema de ‘borrado’ del estado del mundo anterior
E1 E2 E3 E4 E200
E201
T1
T2
U E1U E2
U E200U T1S E201R E1R E2
R E200
U E1U E2
U E200U T1OU E201UN E202= E201
ESCALABILIDAD
Convergencia AND(SET/RESET)
Convergencia AND(Ec. fundamental)
E202
Programación STEP5 34
DIVERGENCIA ‘OR’
E1 E2 E3 E4 E200
E0
T1 T2 T3 T4 T200
Los eventos Ti deben ser excluyentes entre sí
S
R
Ei
E0
TiE0R
E0T2E0
T1
T200
Ec. Desactivación
S
EiTiE0
Ec. Activación
Divergencia OR (SET/RESET)
U E0U T1S E1R E0
U E0U T2S E2R E0
…
Programación STEP5 35
CONVERGENCIA ‘AND’ seguido de DIVERGENCIA AND
E201 E202 E203 E204 E500
E200
T201
E1 E2 E3 E4 E199
T200
E200E2E1 E199
E200
E201
E500 DISCUTIBLE
Ecuación Fundamental (Bobinas de asignación)
Programación STEP5 36
FIN DE LA PRESENTACIÓN