ITESM Campus Monterrey Depto. de Ing. Eléctrica Laboratorio de Teleingeniería Práctica 8: Funciones de conteo. Objetivo: Conocer las operaciones de conteo, su comportamiento y utilidad. Aplicar las funciones de conteo en un proceso de automatización. Introducción: En ingeniería de control, las funciones de conteo son necesarias para recolectar la cantidad de piezas procesadas, o la cantidad de pulsos utilizados en un programa. Esto se puede utilizar con el fin de evaluar tiempos y distancias en un proceso. En el software SIMATIC S7, las funciones de conteo están integradas en el CPU. Los contadores cuentan con su propio espacio de almacenamiento en el CPU. El límite del rango de conteo varía entre el 0 y 999. A continuación se describen las funciones más importantes para trabajar con un contador. COUNTER UP (CU) Una vez que se especifica el contador a trabajar, el valor se incrementa en 1. La función se activa sólo con una transición positiva en la operación lógica programada antes de la función CU. Si el valor del contador alcanza el límite superior de 999, el conteo deja de incrementar. Es importante recalcar que en este tipo de situación, no se realiza algún acarreo (carry). La figura 1 muestra un ejemplo de esta función. Si la señal de la entrada I 0.1 cambia de 0 a 1, el valor del contador C10 se incrementará en uno, a menos que el valor actual del contador C10 sea 999. Si no existe una transición positiva en la entrada I 0.1, el contador no sufrirá cambios. Figura 1. Uso de la función Counter Up (CU)
COUNTER DOWN (CD) Una vez que se especifica el contador a trabajar, el valor decrementa en 1. La función se activa sólo si la operación lógica programada antes de la función CU se encuentra encendida. Si el valor del contador alcanza el límite inferior de 0, el conteo no decrementa más. Es importante recalcar que en este tipo de situación, no se realiza conteo negativo. Como ejemplo, se tiene la figura 2. Si la entrada I 0.1 tiene una transición positiva (cambio de 0 a 1 ), el valor del contador C10 decrementará en uno, a menos que el valor actual del contador C10 sea 0. Si no existe una transición positiva en la entrada I 0.1, el contador no sufrirá cambios. SET COUNTER (SC) Figura 2. Uso de la función Counter Down (CD) Se ejecuta sólo si hay una transición positiva en la lógica programada a la izquierda de esta función (ya sea un contacto simple o una compuerta lógica). En ese momento, el valor preestablecido se transfiere al contador especificado. En el ejemplo de la figura 3, se muestra el contador C5 y la entrada I 0.0. En este ejemplo el contador C5 tendrá un valor precargado de 100 si existe una transición positiva en la entrada I 0.0 (un cambio de 0 a 1 ). Figura 3. Uso de la función Set Counter (SC) Además de las funciones señaladas, existen tres tipos de contadores con los que cuenta Step 7. Las funciones que se explicaron anteriormente están incluidas en los contadores que se describen a continuación. UP-DOWN COUNTER (S_CUD) Este contador tiene precargado el valor especificado en la entrada PV si hay una transición positiva en la entrada S. Si la entrada R arroja un valor de 1, el contador se reinicia y su conteo se establece en cero. El contador incrementa su valor en uno si el estado de la señal de entrada CU cambia de 0 a 1, y el valor del contador es menor que 999. El contador decrementa su valor en uno si hay una transición positiva en la entrada CD y si el valor del contador es mayor que 0. La siguiente figura muestra un ejemplo de este contador. Práctica 8: Funciones de Conteo 2 / 5
Figura 4. Ejemplo de un Contador CUD Si hay una transición positiva en ambas entradas de conteo (CU y CD), ambas instrucciones se ejecutan y el valor del contador permanece igual. Si la señal de las entradas CU / CD tienen un valor lógico de 1, el contador realizará su función de acuerdo al siguiente ciclo de escaneo, aunque no exista transición alguna. Las condiciones de entrada en la terminal S contribuyen a cargar un valor predeterminado en el contador (de la misma manera que la función Set Counter ). Si esta terminal arroja una transición Práctica 8: Funciones de Conteo 3 / 5
positiva, se cargará el valor predeterminado en el contador. Dicho valor se indica en la terminal PV. En la figura 4, se le cargará al contador un valor predeterminado de 5 si la señal de entrada I 0.2 arroja una transición positiva. La señal de la salida Q es 1 si el conteo es mayor que cero y 0 si el conteo es igual a cero. Las señales de salida CV Y CV_BCD muestran el valor actual del contador, en formato hexadecimal y en formato BCD respectivamente. UP COUNTER (S_CU) Este contador se comporta de la misma manera que el UP-DOWN COUNTER, con la diferencia que no cuenta con una terminal para realizar conteo descendente; sólo se limita a contar de manera ascendente. La figura 5 muestra un ejemplo de este contador. Si la entrada I 0.0 presenta una transición positiva, el contador incrementará su conteo en uno, a menos que el valor actual del contador sea de 999. DOWN COUNTER (S_CD) Figura 5. Ejemplo de un contador S_CU Este contador se comporta de la misma manera que el UP COUNTER, con la diferencia que el conteo decrementa cuando la terminal CD arroja una transición positiva. La figura 6 muestra un ejemplo. Figura 6. Ejemplo de un contador S_CD Práctica 8: Funciones de Conteo 4 / 5
Descripción del ejercicio.- Registro de piezas procesadas en el registro y en las mesas. Programación en Step7 Con ayuda de los contadores, se creará un programa que tenga la información del tipo de la última pieza procesada por el registro, la cantidad de ocasiones que se han sacado piezas del registro y colocado en las diferentes mesas. El objetivo es para detectar la cantidad de piezas procesadas, la cantidad de veces que las mesas han sido ocupadas y el tipo de pieza que sale del registro (azul, blanca, verde, amarilla). En esta práctica se tendrá que detectar los tipos de pieza que se procesa en el registro con los sensores reading station sensor 1 y reading station sensor 2. Propiedades de los sensores: Reading station sensor 1 y sensor 2 son sensores inductivos de proximidad, los cuales tienen un rango de medición de 1 mm, y un diámetro de 2 mm, se activan cuando se detecta elementos metálicos en su cercanía. Los contadores a utilizar para la identificación de pieza deberán de reinicializarse en el momento que se vuelve a procesar una pieza del registro. El funcionamiento será igual que el de la práctica anterior, pero incorporando las opciones de conteo que se mencionan con anterioridad. Programación en WinCC Flexible Se creara una nueva ventana en donde se monitoreara los contadores de identificación de pieza, cantidad de piezas procesadas y cantidad de ocasiones que las mesas han sido ocupadas. Se recomienda utilizar el botón F4 para activar esta nueva ventana programada la función desde el Template. El proceso de automatización deberá de ejecutarse cualquier cantidad de ocasiones. Deberá de probar el correcto funcionamiento del ejercicio en el simulador del modelo. Solo lo podrá cargar al PLC real cuando el Instructor lo permita, en caso contrario se penalizara la práctica con 20 puntos. Práctica 8: Funciones de Conteo 5 / 5