Manual de prácticas Codesys PDF

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Summary

Este es una recopilación de las practicas realizadas en la universidad de PLC en el software Codesys 3.5.2, tomadas de seminarios de Festo llamados "Programación básica de PLC con Codesys" y "Programación avanzada de PLC con Codesys" así mismo se recopilan otras prácticas propuestas por los alumno...

Description

Contenido Introducción...............................................................................................................4 Como crear y configurar un proyecto nuevo.............................................................6 Como poner en linea al PLC e iniciar una simulación...............................................8 Ejercico 1. Función identidad...................................................................................13 Ejercicio 2. Función inversora..................................................................................14 Ejercicio 3. Compuerta OR......................................................................................15 Ejercicio 4. Compuerta AND....................................................................................16 Ejercicio 5. Control de dos lámparas.......................................................................17 Ejercicio 6. Elementos de memoria.........................................................................19 Ejercicio 7. Circuito de una lámpara y comunicación de CoDeSys con Fluidsim mediante OPC.........................................................................................................21 Ejercicio 8. Evaluación de flancos...........................................................................26 Ejercicio 9. Temporizador de impulso......................................................................27 Ejercicio 10. Temporizador de retardo a la conexión..............................................29 Ejercicio 11. Temporizador de retardo a la desconexión.........................................31 Ejercicio 12. Alimentador de piezas por gravedad..................................................32 Ejercicio 13. Encendido de lámparas......................................................................34 Ejercicio 14. Dispositivo elevador para paquetes....................................................36 Ejercicio 15. Realizar una función de adquisición de datos analógicos..................39 Ejercicio 16. Realizar el desplazamiento de un objeto usando un bloque de función .................................................................................................................................42 Ejercicio 17. Realizar la rotación de un objeto usando un bloque de función.........43 Ejercicio 18. Realizar la modificación de un objeto usando un bloque de función. 44 Ejercicio 19. Pulso...................................................................................................46

Ejercicio 20. Dispositivo de estampado con contador.............................................47 Ejercicio 21. Realizar visualización del ambiente gráfico sistema de estampación51 Ejercicio 22. Visualización (campos numéricos y campos de texto)......................53 Ejercicio 23. Tomar la fecha del PLC y generar un aviso........................................57 Ejercicio 24. Revisar la hora de funcionamiento del PLC e indicar el turno de funcionamiento.........................................................................................................59 Ejercicio 25. Estacionamiento..................................................................................61 Ejercicio 26. Bloque de funciones para arranque y paro de un motor....................63 Ejercicio 27. Generar pulsos de un segundo..........................................................65 Conclusiones...........................................................................................................66 Referencias bibliográficas........................................................................................67

Introducción PLC es un acrónimo en ingles de Programmable Logic Control que significa Control Lógico Programable. El primer PLC fue desarrollado por la compañía Bedford Associates, en el año de 1968 a solicitud de General Motors se buscaba un sistema que fuera capaz de sustituir un sistema de contacto por relevadores a uno más compacto y flexible que permitiera modificaciones de una manera más fácil. La definición de PLC según la norma IEC 61131-3 es la siguiente: Un sistema electrónico de funcionamiento digital, diseñado para ser utilizado en un entorno industrial, que utiliza una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones orientadas al usuario para la realización de funciones específicas tales como enlaces lógicos, secuenciación, temporización, recuento y calculo, para controlar a través de entradas y salidas digitales o analógicas tipos de máquinas o procesos. CoDeSys y el estándar IEC 61131-3 Construye un marco normativo para la programación de una gran variedad de sistemas de control. Integración de los bien conocidos y modernos lenguajes de programación. Independiente del proveedor del equipo Mejora la reutilización de código. Cuenta con diferentes tipos de bloque (POU) Funciones, Programas y Bloques de Función ¿Qué significa CoDeSys? CoDeSys: Controller Development System 1. Herramienta de programación 2. Herramienta de pruebas 3. Herramienta para depuración

4. Herramienta de ajuste 5. Herramienta de documentación 6. Herramienta para desarrollo de visualización Consiste en 2 partes principales El ambiente de desarrollo 

Editor, compilador y depurador para proyectos IEC



Soporta los 5 lenguajes de programación



Genera código nativo de objetos para una amplia gama de tipos de CPU

El sistema de Runtime 

Ejecuta el ciclo con la actualización de Entradas/Salidas



Se comunica con el ambiente de desarrollo



Arranca la aplicación cuando la fuente de alimentación se enciende.

Como crear y configurar un proyecto nuevo Hacemos clic en Nuevo proyecto

Se elige la plantilla de Proyecto estándar y en la parte de abajo solo se coloca el nombre del pryecto y la ubicación en la que se desea guardar. Finalmente se da clic en aceptar.

Después se abrirá la siguiente ventana en donde debemos especificar el dispositivo con el que se va a trabajar (el modelo del PLC en fisico o un simulador virtual). Y también se debe especificar el lenguaje con el que se va a trabajar. En este caso diagrama de contactos (Ladder).

Con esto el nuevo proyecto está creado

Como poner en linea al PLC e iniciar una simulación El primer paso a realizar es ir a la barra de tareas y mostrar los iconos ocultos, despues se localiza el icono de CODESYS Control Win SysTray, el cual se muestra en la siguiente imagen. Damos clic derecho sobre él y luego un clic en “Start PLC”

Luego nos dirigiremos al arbol de nuestro proyecto y daremos doble clic en la parte de DEVICE (CODESYS Control Win V3).

Se abrirá la siguiente ventana:

Debemos dar clic en Gateway 1 luego en Examinar red

Nos aparecerá nuestro ordenador que funcionará como el simulador y entonces debemos dar clic en Establecer una ruta activa. De manera que se nos mostrará de la siguiente forma.

Estando desde cualquier ventana del proyecto, ya se puede poner al PLC en línea, para ello damos clic en Iniciar la sesión o con la combinación de teclas Alt + F8.

Aparecerá una advertencia de que si queremos cargar un nuevo codigo, diremos que si.

De esta forma ya se puede ver que el PLC está en linea pero se encuentra en Stop

Simplemente daremos en el icono de incio o con la tecla F5

El programa está en ejecución.

Ejercico 1. Función identidad Ecuación característica S1=H1 La salida será igual a lo que se tiene en la entrada

Realizamos la simulación y forzamos las variables para comprobar que el programa funcione correctamente.

Ejercicio 2. Función inversora Ecuación característica S1’=H1

Realizamos la simulación y forzamos las variables para comprobar que el programa funcione correctamente. La salida se activa cuando en la entrada hay un cero y se desactiva cuando la entrada es uno

Ejercicio 3. Compuerta OR Ecuación característica H1=S1+S2 La salida será 1 cuando cualquiera de sus entradas sea 1

Realizamos la simulación y forzamos las variables para comprobar que el programa funcione correctamente. Primero activamos S1

Después activamos S2 y en cualquier caso se activa la salida.

Ejercicio 4. Compuerta AND Ecuación característica H1=S1*S2 La salida será 1 cuando todas sus entradas valgan 1

En la siguiente imagen se muestra que al estar activada alguna de las entradas no es suficiente para activar la salida

Aquí ya se activan las dos entradas por ende la salida también se activa

Ejercicio 5. Control de dos lámparas En un conmutador selector S1 se determina cual de ambas lamparas, H1 o H2 se enciende. H1 brilla cuando el conmutador selector está puesto en 0; H2 brilla con el selector en posición 1. Con el pulsador S2 se puede encender o apagar la respectiva lámpara. Para la solución nos podemos apoyar realizando una tabla de verdad. Entrada (S1) Entrada (S2)

Salida (H1)

Salida (H2)

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

1

0

1

Y generamos la ecuación caracteristica para este problema H1=S1’*S2 H2=S1*S2 Ya solo queda realizar la programación en CoDeSys como se muestra a continuación.

Se realiza una visualización. Para ello solo hacemos clic derecho en Aplication que está en el lado izquierdo en el árbol del proyecto, después hacemos clic en agregar objeto>visualización. La visualización para este ejercicio consiste en la siguiente

Una vez asignada las variables a cada objeto de la visualización, se ejecuta el programa. El primer caso es cuando el selector está en 0 y se activa H1

El segundo caso es cuando el selector está en 1 y se activa H2

Ejercicio 6. Elementos de memoria La broca de una unidad de taladro está supervisada por medio de un sensor de rotura de broca B1. Si la broca se rompe, el sensor interrumpe el circuito. Un zumbador (H1) debe sonar en este caso. El zumbador solo puede desactivarse por medio del pulsador S1. La solución es mediante el bloque de activación prioritaria ya que la alarma se va apagar al pulsar el botón pero siempre y cuando la broca se haya reemplazado, es decir, cuando el sensor B1 esté detectando, de lo contrario lala alarma no debe desactivarse. A continuación se muestra la programación utilizada junto a la visualización.

En esta imagen se observa que cuando la broca se rompe, el sensor deja de detectar y el zumbador se enciende

En la siguiente imagen se aprecia que se pulsa el botón S1 para desactivar el zumbador pero este no se apaga porque el sensor no esá detectando indicando que aún no se cambia la broca.

En este último caso la broca ya ha sido cambiada y el sensor vuelve a detectar por lo que ya es posible desactivar el zumbador.

Ejercicio 7. Circuito de una lámpara y comunicación de CoDeSys con Fluidsim mediante OPC. El accionamiento de un pulsador hace que se encienda la lámpara. La lámpara debe permanecer iluminada mientras el pulsador se halle accionado OPC es un estándar de comunicación en el campo del control y supervisión de procesos. Este estándar permite que diferentes fuentes envíen datos a un mismo servidor OPC, al que a su vez podrán conectarse diferentes programas con dicho estándar. Pasos para comunicar Fluidsim y CoDeSys. A la hora de crear el programa en CoDeSys se manipulan variables tipo Byte en lugar de bits para comunicar con Fluidsim. Para este caso en el ejercicio 7 EB0 será nuestra variable de entrada y AB0 la variable de salida. El contacto abierto estará relacionado únicamente a un bit del byte ya declarado anteriormente, Lo mismo con la bobina, pero en este caso estará relacionado al byte de salida. A continuación se presentan los programas de Fluidsim y de CoDeSys.

Lo siguiente a realizar es generar el archivo que permite el intercambio de datos entre CoDeSys y Fluidsim, se da en la opcion de configuracion de simbolos y marcamos ambas casillas. Se nos presenta el siguiente menú. Primero hacemos clic en crear

Posteriormente marcamos las casillas correspondientes a los bytes de entrada y de salida y hacemos nuevamente clic en crear.

Con esto ya se puede poner en línea el programa y ejecutar la simulación. Para la parte de Fluidsim se realiza el circuito requerido con los elementos necesarios (entradas, salidas, alimentación, etc.).

Los bloques que se utilizarán para la comunicación son “Puerto de salida” y “Puerto de entrada” que son los que se conectan con los demás elementos del circuito. Lo que resta es configurar estos bloques, para ello damos clic en opciones y elegimos la opción que se muestra en la imagen.

Se abre la siguiente ventana y elegimos OPC mode.

Una vez hecho esto damos doble clic en el bloque de las entradas, elegimos el tipo de servidor OPC que en este caso es CoDeSys.OPC.DA

Luego elegimos el item que queremos asignar a este bloque que en este caso es el byte de las entradas. Dependiendo cual bloque sea se debe relacionar con sus respectivos bytes de entrada o de salida

Aquí se muestra la asignación del byte de salida.

Ya como último paso queda iniciar la simulación en Fluidsim y verificar que ambos programas estén ejecutándose en simultaneo y que estén sincronizados. En la imagen se aprecia esta simulación y vemos que la lámpara enciende al pulsar el

botón.

Ejercicio 8. Evaluación de flancos.

Un cilindro es accionado por medio de una electroválvula monoestable (1M1). Dos sensores de proximidad indican las posiciones “extendida” (1B2) o “retraída” (1B1). El pulsador S1 se utiliza para accionar el cilindro de tal forma que avance desde la posición retraída a la extendida y viceversa. El cilindro debe avanzar una sola vez por accionamiento del pulsador. Para disparar un segundo movimiento del cilindro el pulsador debe soltarse y accionarse de nuevo. Se muestra la lógica del programa en donde ya incluye la comunicación con Fluidsim y se hace uso de flancos de subida.

Aquí se muestra la simulación del programa.

Al pulsar el botón el pistón se extiende, para retraerlo es necesario volver a pulsar el botón.

Ejercicio 9. Temporizador de impulso. Este programa activa un pistón y lo mantiene en la posición de extendido durante 3 segundos

Aquí se muestra el circuito de Fluidsim y la simulación de ambos

Al presionar el botón el pistón sale, el temporizador se activa y se queda en esa posición durante 3 segundos, cuando se llega al tiempo establecido el timer activa su salida y se retrae el pistón.

Ejercicio 10. Temporizador de retardo a la conexión. El programa siguiente tiene como función accionar un timer al pulsar botón, el timer tiene como tiempo establecido 3 segundos, al transcurrir ese tiempo se activa un pistón, que luego será retraído cuando llegue a su final de carrera.

En la siguiente imagen se puede observar que al presionar el botón el pistón no sale

Deben pasar los 3 segundos y el pistón se extiende.

instantáneamente.

Ejercicio 11. Temporizador de retardo a la desconexión Para este ejercicio el timer inicia al ejecutarse el programa, se pulsa el botón y sale el pistón, pasados los 5 segundos el pistón vuelve a entrar.

Se inicia la simulación.

El pistón se retrae al tanscurrir 5 segundos.

Ejercicio 12. Alimentador de piezas por gravedad Contador decremental. Al pulsar el botón de marcha el sistema comenzará a funcionar de manera continuca. Al alcanzar la cantidad de piezas programadas, el sistema se detendrá automáticamente, usar electrovalvula monoestable. La solución se muestra en la imagen siguiente. El contador actualizará su cuenta cada que el pistón se extienda.

Se establece el valor inicial para el decremento del contador, cuando llegue a 0 se activará la salida y hará que se detenga la rutina y también reestablecerá el contador listo para que se vuelva a dar marcha al proceso.

Simulación.

Ejercicio 13. Encendido de lámparas Este programa enciende la lampara H1 durante un segundo al presionar cualquiera de los 3 botones. Enciende

H2

durante

dos

segundos

cuando

se

presionan

2

simultaneamente sin importar cuales sean. Enciende H3 durante tres segundos cuando se presionan los 3 botones

botones

Simulación del programa mostrando los 3 casos.

Ejercicio 14. Dispositivo elevador para paquetes Un transportador de rodillos es supervisado por un operador que presiona un pulsador S1 cuando hay un paquete disponible. Al presionar S1 el paquete es empujado por un cilindro 1A1 (cilindro de elevación) y a continuación es transferido a otro transportador por medio del cilindro 2A1 (cilindro de transferencia). El cilindro 1A1 debe retrocedes primero, seguido del cilindro 2A1. 1A1 tiene una eletrovalvula biestable y 2A1 una monoestable. Las posiciones del cilindro se supervisan por medio de los interruptores de proximidad. En el lado de la alimentación, los paquetes han sido previamente despuestas de forma tal que llegan al dispositivo de alimentació En este caso se utiliza una POU con lenguaje de diagrama de funciones secuenciales.

Se realiza la comunicación con Fluidsim en una POU aparte utilizando variables globales.

Recordemos que la POU principal es PLC_PRG por lo que es necesario realizar la llamada de las otras POU’s en esta, para que se ejecuten. Solo hacemos una llamada de módulo y las seleccionamos

Se realiza el siguente diagrama de Fluidsim

Simulamos para corrobar que el proceso sea el correcto.

Ejercicio 15. Realizar una función de adquisición de datos analógicos. Mediante una herramienta de visualización (barra de desplzamiento) general una señal analógica. Procesar con su función de linealización e intervalo. Un valor entre 3 y volts generar una señal de activación. Para la solución se porcede a crear la función que se encargue de convertir la señal de rango 1000 a una de rango 10 usando la fórmula y=

x ∙ 10 1000

Se crea una función que se encarga de hacer la conversión

Después se crea otra función que evalua si está o no en el intervalo establecido el dato obtenido en la función anterior.

Se hace la llamada de las funciones anteriores en el PLC_PRG y se crean variables que se asignarán a la barra de control y a una lámpara en la visualización

Aquí se muestra la visualización

Configuramos el control deslizantes con un rango de 0 a 1000 con una escala de 10 y lo asignamos a la variable “barra”.

Para la lampara le asignamos la variable “h1”

En la simulacion observamos que cuando no está en el rango de 3 a 5 la lámpara no se activa.

Y cuando está en el rango indicado h1 se activa.

Ejercicio 16. Realizar el desplazamiento de un objeto usando un bloque de función Mediante una función realizar la programación de un eje lineal en la ventana de visualización. A través de dos botones accionar a la izquierda o a la derecha. La solución es la siguiente.

Para la visualización se agregan las siguientes figuras y asignamos la que está seleccionada la variable “ejex” esto se hace en el apartado de movimiento absoluto>movimiento>x

Los circulos se configuran como botones en el apartado de Teclas>variable como se muestra en la imagen.

Ejercicio 17. Realizar la rotación de un objeto usando un bloque de función. Mediante un bloque de función realizar la programación de un ROTIC (activador neumático...