Automatisto

Área de Ingeniería de Sistemas y Automática Automatización de Procesos Industriales

Programación en STEP 7 en lenguajes KOP y AWL.

Elementos e instrucciones básicas

1. Operaciones Combinacionales lógicas

Dan lugar a la asignación de una salida o marca o a la ejecución de una instrucción

determinada en función de la combinación de datos binarios.

Lenguaje KOP

Se tienen diversos segmentos y cada uno de ellos debe terminar en una asignación de un

valor a una bobina (salida) o marca (variable auxiliar), ya sea de igualdad o a través de

otras funciones, como Set y Reset. También puede terminar dando lugar a la ejecución

de instrucciones dependientes del estado lógico al final (a la derecha) del segmento.

El valor que finalmente llega a esta asignación o instrucción será 1/0 si el resultado de la

combinación lógica de las entradas y marcas desde el inicio (a la izquierda) hasta el

final (a la derecha) da como resultado un 1/0.

Las operaciones lógicas en KOP son muy parecidas a la representación en el esquema

cableado.

En un esquema cableado (se suele disponer en vertical) se alimenta la bobina que se

encuentra al final del circuito si se encuentra un camino para la corriente desde la parte

superior (tensión de 220 V o 24 V) hasta la bobina. Para ello debe existir un camino

donde todos los contactos estén cerrados. En el lenguaje KOP, empezando por la

izquierda se va realizando una consulta al estado de las entradas y se combina

lógicamente esa entrada con el estado anterior.

Si la entrada está conectada a un contacto normalmente abierto, en condiciones de

reposo la entrada estará a ‘0’ lógico. Si el contacto es activado, la entrada se pondrá a

‘1’.

Inversamente, si la entrada está asociada a un contacto normalmente abierto, en reposo

la entrada estará a ‘1’ lógico. Si el contacto es activado, la entrada se pondrá a ‘0’.

Independientemente del tipo de contacto conectado a una entrada concreta1, se puede

operar con el valor lógico de esa entrada o con su valor negado. El primero caso sería el

de la consulta al estado de la entrada EX.Y ( –| |– ), en el que se emplea el valor lógico

de dicha entrada. Para operar con el valor negado, se hará una consulta negada al estado

de la entrada EX.Y ( –| / |– ) .

1 Aunque en todo momento, al hablar de consultas se refieren a entradas, también existen y son muy

empleadas las consultas (negadas o no) a salidas, marcas o direcciones de memoria, estado de

temporizadores o contadores ...

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A modo de resumen, el valor lógico con el que se opera en función del tipo de contacto,

de su activación o no, y del tipo de consulta, será:

Pulsador o

contacto

Estado Consulta Valor con que se opera

N O En reposo –| |– ‘0’

N O En reposo –| / |– ‘1’

N O Activado –| |– ‘1’

N O Activado –| / |– ‘0’

N C En reposo –| |– ‘1’

N C En reposo –| / |– ‘0’

N C Activado –| |– ‘0’

N C Activado –| / |– ‘1’

En este sentido, si dos entradas (o datos binarios en general) están en serie, ambas deben

corresponderse con un nivel alto para que la combinación de ambas dé lugar a '1' o

TRUE. Es una operación lógica AND (&) o Y. Es directamente asimilable a la

combinación serie de dos contactos eléctricos, donde si uno de ellos está abierto, se

impide el paso de corriente.

Si dos entradas se encuentran en paralelo, basta con que una de ellas sea cierta para que

la combinación de ambas dé lugar a '1'. Se trata de una operación lógica OR u O. Se

corresponde con la combinación paralelo de dos contactos, en los que basta con que uno

de ellos esté cerrado para que se permita el paso de corriente.

Recorriendo el segmento de izquierda a derecha se van analizando las combinaciones de

datos binarios (entradas, salidas, marcas, estado de temporizadores...), y tras cada

operación lógica se renueva lo que se llama el RLO (resultado de la operación lógica)

que es el valor lógico que se tiene en cuenta al combinar con el elemento siguiente.

Cuando aparece una bifurcación (dos elementos en paralelo) el RLO se guarda en una

pila de manera que se pueda realizar una nueva combinación lógica entre los contactos

que se hallan en paralelo. El resultado de la combinación OR de todos estos elementos

en paralelo es un nuevo RLO que se combina con el RLO anterior (que se saca de la

pila).

Considerando el ejemplo del arranque de un motor de inducción, y suponiendo que los

contactos físicos del térmico y del pulsador de paro son normalmente abiertos (también

el del pulsador de marcha), el programa en KOP sería

a) b) c)

d)

e) f)

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a) Inicialmente se parte de un RLO igual a ‘1’. Se hace una consulta al estado

negado de E4.0. En condiciones normales, el contacto NO al que está conectado

no será accionado pues se trata del contacto NO del relé térmico, y este estado

abierto del contacto da lugar a un nivel bajo de tensión en la entrada E4.0. Al ser

la consulta al estado negado, en condiciones normales (sin actuar el relé térmico)

esta consulta da lugar a un 1 lógico, que se combina en serie (operación Y) con

el RLO anterior y da como resultado un RLO nuevo igual a '1'. Sólo en el caso

de que exista una sobrecarga y el contacto NO del térmico se cierre, se tendrá un

nivel alto de tensión en la entrada E4.0, que supone un nivel bajo en la consulta

negada de E4.0, que impide que se pueda asignar un '1' a la salida.

b) De nuevo el RLO fruto de la operación entre el estado negado de E4.0 y el RLO

de partida (este último siempre es 1) se combina en serie (Y) con el estado

negado de E4.1. El nuevo RLO será 0 si alguna de las entradas E4.0 o E4.1 está

a nivel alto de tensión (consulta negada igual a '1')

c) Al encontrarse una derivación paralelo, el RLO se almacena en una pila de

resultados. Le llamaremos RLO1 .

d) Se inicia una nueva secuencia de comprobaciones de estados. En principio, se

halla la combinación paralelo (OR) de los estados de E4.2 y de A8.0. Este estado

es el de la salida A8.0 de manera que cuando la salida esté activada, el dato de

memoria A8.0 estará a 1 (en principio se supondrá que esta salida vale ‘0’). Si

alguna de estas variables está a 1, RLO2 valdrá 1.

e) Cuando halla la combinación paralelo y tiene el nuevo RLO (que es RLO2), saca

de la pila el valor anterior de RLO (que era RLO1) y los combina en serie, valor

que sustituye al anterior RLO (que valía RLO1)

f) Este valor de RLO será asignado a la salida A8.0 y en el siguiente ciclo, la

consulta al estado A8.0 del punto e) tomará dicho valor.

Lenguaje AWL

Al editar un módulo en lenguaje AWL se pide al programador que escriba cada una de

las instrucciones correspondientes a las operaciones lógicas que haya que realizar

indicando con qué parámetros se trabaja.

De forma análoga a lo que ocurre en lenguaje KOP también se puede dividir el

programa en segmentos, aunque no es necesario.

El anterior esquema, traducido a lenguaje AWL sería:

UN E 4.0

UN E 4.1

U(

O E 4.2

O A 8.0

)

= A 8.0

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1. UN E 4.0 Es una consulta al estado negado de la entrada 4.0. El RLO vale

después de esta instrucción el valor negado de E 4.0. La primera instrucción del

tipo U, O o X (operación XOR) al comienzo de un segmento o después de una

asignación de igualdad u operación SET o RESET siempre es una consulta, y por

tanto, no se combina con otro RLO.

2. UN E 4.1. El RLO anterior se combina según un producto lógico con el

estado negado de E 4.1 y el resultado de dicha operación lógica se convierte en el

nuevo RLO

3. U( El RLO debería multiplicarse lógicamente con el dato que viniera

después de U. Sin embargo, al aparecer el paréntesis, el RLO que se tenía después

del paso 2 es guardado en una pila de RLO (llamada pila MCR), a la espera de que

termine la operación entre paréntesis.

4. O E 4.2 También la primera operación U, O o X después de abrir un

paréntesis es una operación de consulta, por lo que simplemente se consulta el

estado de E4.2 y ese valor será el nuevo RLO

5. O A 8.0 El valor de RLO del paso 4 se combina según una suma lógica

con el estado de la salida A8.0 y el resultado será el nuevo RLO en ese nivel

6. ) Se vuelve al nivel superior con lo que se hace la combinación

lógica expresada en 3 (producto lógico) entre el RLO que se encontraba en la pila

(de la que sale) y el resultado del paréntesis

7. = A 8.0 El valor resultante es asignado a la salida A8.0

2. Marcas

...