Tema 7. Programación Avanzada. Visión Prác4ca con S PARTE 2: CONTADORES RÁPIDOS 24/11/14

Transcripción

1 Tema 7 Programación Avanzada. Visión Prác4ca con PARTE 2: CONTADORES RÁPIDOS 1

2 Encoder óptico Un encoder óp4co rota4vo es un sensor angular de posición que consta de un diodo electroluminiscente (LED), un receptor fotosensible, y un disco con una serie de zonas opacas y transparentes Zsicamente conectado por su eje al órgano de la máquina a controlar. La luz emi4da por los LEDs llega a los fotodiodos cuando ésta cruza las zonas transparentes del disco; en tal caso, los fotodiodos generan una señal eléctrica, que se amplia y convierte en una señal de onda cuadrada antes de ser enviada a un sistema de procesamiento. Cuando el disco rota, la señal de salida del encoder coge una forma de señales de onda cuadrada sucesivas. 2 2

3 Encoder óptico Resolución: Es el número de impulsos por vuelta, corresponde al número de graduaciones en el disco o un múl4plo de este número. Cuanto más grande es este número, mayor es el número de medidas por vuelta, lo que permite conocer de forma más precisa el desplazamiento o la velocidad de la parte móvil de la máquina conectada al encoder. Discos están fabricados en polyfass para resoluciones de hasta: 2048 puntos para un diámetro de 40mm 5000 puntos para un diámetro de 58mm puntos para un diámetro de 90mm o vidrio para mayores resoluciones y frecuencias de lectura elevadas. Aplicación dpica: máquina de corte longitudinal Resolución = distancia recorrida en 1 vuelta/número de puntos Por ejemplo, si la máquina de corte consta de un disco de 200mm de longitud de circunferencia, para obtener una precisión de 1mm la resolución del encoder debe ser de 200 puntos. Para 0.5mm de 400 puntos. 3 3

4 Encoder óptico Tipos: Encoder incremental Detectan la posición de una parte móvil y controlan su desplazamiento incrementando o reduciendo los impulsos que éstos generan. Encoder absoluto Proporcionan la información exacta de posición sobre una o varias vueltas. Encoder absoluto. En el encoder absoluto, el disco con4ene varias bandas dispuestas en forma de coronas circulares concéntricas, dispuestas de tal forma que en sen4do radial el rotor queda dividido en sectores, con marcas opacas y transparentes codificadas en código Gray. 4 Encoder incremental. Este 4po de encoder se caracteriza porque determina su posición, contando el número de impulsos que se generan cuando un rayo de luz, es atravesado por marcas opacas en la superficie de un disco unido al eje. 4

5 La CPU permite configurar hasta 6 contadores rápidos. Las "Propiedades" de la CPU se editan para configurar los parámetros de cada HSC. Los parámetros de los contadores rápidos se configuran editando las "Propiedades" de la CPU. Tras habilitar el HSC se deben configurar los demás parámetros, tales como la función del contador, los valores iniciales, las opciones de reset y los eventos de alarma. 5 5

6 En la Figura, podemos observar en la parte inferior de la imagen una función Fase servicio, si clicamos sobre ella aparecerán dis4ntas elecciones: Monofásica Bifásica Contador A/B 1X Contador A/B 4X Estas elecciones van en función del 4po de señal de entrada que tengamos, imaginemos que dispusiésemos de un encoder incremental en cuadratura, pues bien, deberemos escoger Contador A/B 1X o Contador A/B 4X, la elección de 1X o 4X dependerá de la 6 resolución que queramos. 6

7 Hay parámetros que están asignados por la CPU de manera inicial. Estos parámetros son entre ellos: La entrada en el hardware por parte de la señal del disposi4vo. La dirección de entrada y salida en la memoria. Y la ID del hardware. 7 7

8 La CPU almacena el valor actual de cada HSC en una dirección de entrada (I). La tabla siguiente muestra las direcciones predeterminadas asignadas al valor actual de cada HSC. La dirección I del valor actual se puede cambiar modificando las propiedades de la CPU en la "Configuración de disposi4vos". Contador rápido Tipo de datos Dirección predeterminada HSC1 Dint ID1000 HSC2 Dint ID1004 HSC3 Dint ID1008 HSC4 Dint ID1012 HSC5 Dint ID1016 HSC6 Dint ID El valor que devuelve un programa, será el contaje para ese instante pero éste seguirá contando, con lo que el valor real puede cambiar antes de que el programa finalice un proceso. 8

9 Cargar la configuración en la CPU Para que la CPU interprete la instrucción HSC deberemos configurar su hardware de manera interna además de compilarla. Para ello deberemos realizar los siguientes pasos: Nos deberemos situar encima del nombre del disposi4vo dentro del árbol del proyecto, en nuestro caso PLC_![CPU 1211C AC/DC/Rly] de tal manera que clicando con el botón derecho del ratón, nos saldrá un menú. En Compilar deberemos seleccionar Configuración de hardware. 9 9

10 Cargar la configuración en la CPU Posteriormente también deberemos cargar dicha configuración en la CPU, para ello, realizaremos el mismo procedimiento, escogiendo otro menú, siguiendo los mismos pasos pero escogiendo Cargar en disposi4vo : Es en este momento cuando tendremos correctamente configurada nuestra CPU, en la que podremos disponer de la información del contador en la dirección por defecto, dependiendo del HSC u4lizado

11 La instrucción CTRL_HSC permite controlar los contadores rápidos u4lizados para contar eventos que ocurren más rápidamente que la frecuencia de ejecución del OB. Numerosos parámetros de configuración de los contadores rápidos se ajustan sólo en la "Configuración de disposi4vos" del proyecto. Algunos parámetros de los contadores rápidos se inicializan en la "Configuración de disposi4vos" del proyecto, pero se pueden modificar luego bajo el control del programa. "CTRL_HSC_0_DB" ( hsc:=_hw_hsc_in_, dir:=_bool_in_, cv:=_bool_in_, rv:=_bool_in_, period:=_bool_in_, new_dir:=_int_in_, new_cv:=_int_in_, new_rv:=_dint_in_, new_period:=_int_in_, busy:=_bool_out_, status:=_word_out_); 11 11

12 En el siguiente ejemplo vamos a mostrar como configurar y programar un HSC de un autómata Siemens, simulando que al pulsar marcha se ac4va una cinta que transporta una botella y cuando se cumpla un determinado número de pulsos ejecutaremos el paro de esta cinta transpotadora dentro de una subru4na (OB40). 12 [R] una entrada de inicialización externa opcional

13 Para configurar el HSC debemos acceder a las propiedades del autómata Aquí buscamos la opción del HSC donde vamos a poder configurar diferentes parámetros # General: Lo ac4vamos y le podemos asignar un nombre # Función: Le indicamos los siguientes parámetros Modo de contaje: Podemos seleccionar entre contaje y frecuencia, seleccionamos "Contaje Fase de servicio: Cómo queremos que ges4one las señales del encoder, en nuestro caso "Contador A/ B cuádruple Sen4do de contaje inicial: Le decimos que que de inicio cuente en posi4vo "Incrementar contador" 13

14 Podemos pre fijar una valores iniciales del contador y del valor de referencia (consigna) así como la función de realizar el reset del contador 14

15 Aquí es donde vamos a configurar el evento (subru4na) que se va a ac4var cuando el valor del contador llegue al valor de referencia (consigna) Ac4vamos la opción de "Generar alarma para envento si el valor del contador" - " Valor de contador igual valor de En "Alarma de proceso" debemos indicarle que subru4na queremos ejecutar, si pulsamos se nos abrirá una ventana para seleccionarla o crearla 15

16 Se abre la ventana y como no tenemos ninguna nos deja crear una pulsando sobre "Agregar Objeto Esto nos permite agregar un nuevo bloque del 4po "Hardware Interrupt" que será la subru4na en este caso la OB40 16

17 De esta manera disponemos de dos bloques de programa OB1 - Es el programa principal que se ejecuta ciclicamente OB40 - Es una subru4na que se ejecutará únicamente un ciclo de SCAN cuando el contaje del encoder sea igual al valor de referencia Esta función CTRL_HSC permite entre otras cosas: # Cambiar el valor de contaje : Escribiendo el nuevo valor en New_CV y ac4vando el bit CV # Cambiar el valor de referencia : Escribiendo el nuevo valor en New_RV y ac4vando el bit RV Ademas en nuestra programa principal vamos a poner una línea que al pulsar la entrada I0.4 ponga a SET la salida Q0.0 del motor 17

18 OB40 - Es una subru4na que se ejecutará únicamente un ciclo de SCAN cuando el contaje del encoder sea igual al valor de referencia Este es el programa que se va a ejecutar inmediatamente en cuando valor de contaje sea igual que el valor de referencia Vamos a poner directamente un RESET de la salida Q0.0 del motor 18