Programación de temporizadores o timers
Los temporizadores en un PLC son instrucciones que proporcionan las mismas funciones que los relés de temporizadores mecánicos y electrónicos de retardo a la conexión y desconexión.
Todos los temporizadores de un PLC son instrucciones de salida. Los temporizadores de PLC ofrecen varias ventajas sobre los temporizadores utilizados en lógica cableada. Estos incluyen el hecho de que:
• La función de temporización completa ocurre dentro del PLC.
• La configuración del tiempo se puede cambiar fácilmente.
• El número de temporizadores utilizados en un circuito se puede aumentar o disminuir mediante el uso de cambios de programación en lugar de cambios de cableado.
• La precisión y la repetibilidad del temporizador son extremadamente altas.
En general, hay tres tipos diferentes de temporizadores de PLC:
El temporizador de retardo de conexión, ON-Delay(TON), el temporizador de retardo a la desconexión, OFF-Delay (TOF) y el temporizador retentivo activado (RTO).
El más común es el temporizador ON-Delay. También hay muchas otras configuraciones de temporización, todas las cuales pueden derivarse de una o más de las funciones básicas de retardo de tiempo. en la siguiente figura se muestra la barra de herramientas de selección de temporizador para el PLC Allen Bradley su software RSLogix asociado.
Estos comandos del temporizador se pueden resumir de la siguiente manera:
• TON (Timer On Delay): inicia su conteo del tiempo cuando la instrucción es activada.
• TOF (Timer Off Delay): inicia su conteo del tiempo cuando la instrucción pasa de una condición verdadera a falsa.
• RTO (Temporizador retentivo activado): inicia su conteo del tiempo cuando la instrucción es verdadera y retiene el valor acumulado cuando la instrucción se vuelve falsa.
• RES (Restablecer): restablece el valor acumulado de un temporizador retentivo a cero.
Los datos comúnmente que están asociadas con la instrucción del temporizador son:
• Time Base: La base de tiempo de un temporizador es la unidad de tiempo utilizada por un temporizador para cronometrar un evento. Una instrucción de temporizador cronometra un evento contando el número de veces que ha ocurrido la base de tiempo. Dependiendo del fabricante y el tipo de PLC, los valores de la base de tiempo pueden estar en intervalos de 1 ms (0.001 s), 10 ms (0.01 s), 100 ms (0.1 s) o 1 segundo. Por ejemplo, si un temporizador tiene una base de tiempo de 1 segundo y está cronometrando algo que dura 5 segundos, el PLC esperará hasta que la base de tiempo se haya producido 5 veces antes de que se agote el tiempo del temporizador. Por el contrario, si la configuración de la base de tiempo del PLC es 0.01 segundos, esperará hasta que la base de tiempo haya ocurrido 500 veces antes de que se agote el tiempo de espera. Cuanta más pequeña es la base de tiempo, mejor es la precisión del temporizador.
• Preset Value: El valor preestablecido de un temporizador representa la duración del tiempo para el circuito de temporización. Intervalo de tiempo total = el valor preestablecido x base de tiempo. Por ejemplo, para un temporizador con un valor predeterminado de 100 y una base de tiempo de 0.1s, la duración del tiempo para el temporizador es:
Intervalo de tiempo total = 100 × 0.1 s
= 10 segundos
• Accumulated Value: El valor acumulado del temporizador representa la cantidad de tiempo transcurrido desde el momento en que comenzó el cronometraje. Realiza un seguimiento de cuántas veces se ha producido la base de tiempo desde que se inició la instrucción del temporizador
Timer On-Delay (TON)
La instrucción TON se utiliza para activar o desactivar una salida después de que el temporizador haya estado activado durante un intervalo de tiempo preseleccionado. La instrucción TON comienza a contar los intervalos de la base de tiempo cuando las condiciones de renglón se hacen verdaderas. Con tal que las condiciones de renglón permanezcan verdaderas, el temporizador ajusta su valor acumulado (ACC) durante cada evaluación hasta alcanzar el vazor predeterminado (PRE). Cuando las condiciones de renglón se hacen falsas, el valor acumulado se reinicializa a cero sin importar si el temporizador ha sobrepasado el límite de tiempo.
El temporizador Allen-Bradley de la serie SLC 500 o Micrologix se muestra en la siguiente figura Cada temporizador está compuesto por tres palabras de 16 bits, denominadas colectivamente un elemento temporizador. Pueden existir hasta 256 temporizadores. Las direcciones para el temporizador 4, elemento de temporizador número 2 (T4: 2), se enumeran a continuación.
T4 = timer file 4
: 2 = número de temporizador 2 (este va 0 a 255 temporizadores)
T4:2/DN el contacto cambia de estado cuando termina de conteo, cuando el preset es igual al accum.
T4:2/TT el contacto cambia de estado mientras hasta que el preset y el accum son iguales
T4:2/EN el contacto cambia de estado mientras el timer esté energizado
La información para ingresar incluye:
• Número de temporizador: este número debe provenir del archivo del temporizador. En el ejemplo que se muestra, el número de temporizador es T4: 0, que representa el archivo de temporizador 4, el temporizador 0 en ese archivo. La dirección del temporizador debe ser única para este temporizador y no puede utilizarse para ningún otro temporizador. Este va del temporizador 0 al temporizador 255, para un total de 256 temporizadores.
• Time base: La base de tiempo (que siempre se expresa en segundos) puede ser 1.0 o 0.01 s. En el ejemplo que se muestra, la base de tiempo es 1.0 s.
• Accumulated: En el ejemplo que se muestra, el valor acumulado es 0. El valor acumulado del temporizador normalmente se ingresa como 0, aunque es posible ingresar un valor de 0 a 32,767. Independientemente del valor precargado, el valor del temporizador se convertirá en 0 cada vez que se reinicie el temporizador.
El temporizador On-Delay (TON) es el temporizador más utilizado. La siguiente figura muestra un programa de PLC que utiliza un temporizador On-Delay. El funcionamiento del programa se puede resumir de la siguiente manera:
• El temporizador se activa mediante el interruptor de entrada A.
Cuando el interruptor de entrada A está cerrado (verdadero o configurado en 1), el procesador inicia el temporizador T4: 0 y establece los bits EN y TT en verdadero o 1. Esto activa las salidas B y C.
• El valor acumulado aumenta en intervalos de tiempo de un segundo.
• Cuando el tiempo acumulado (Accum) es igual al tiempo preestablecido (Preset) (10 s), el bit DN se establece en 1, la salida D se activa, el bit TT se restablece a 0 y la salida C se desactiva.
• Mientras el interruptor de entrada A permanezca cerrado, el bit EN se establecerá en 1 y la salida B estará ENCENDIDA.
• Si el interruptor de entrada A se abre en cualquier momento antes o después de que el temporizador haya expirado, el tiempo acumulado se restablece automáticamente a 0 y la salida B se apaga.
• Esta configuración del temporizador se denomina no retentiva porque cualquier pérdida de continuidad del temporizador hace que la instrucción del temporizador se restablezca a cero.
• Esta operación de temporización es la de un temporizador de retardo a la activación (On-Delay) porque la salida D se activa 10 s después de que el interruptor se ha activado desde la posición de apagado a la de encendido.
Timer Off-Delay (TOF)
La instrucción TOF se utiliza para activar o desactivar una salida después de que su renglón ha estado desactivado durante un intervalo de tiempo preseleccionado. La instrucción TOF comienza a contar los intervalos de la base de tiempo cuando el renglón efectúa una transición de verdadero a falso. Con tal que las condiciones permanezcan falsas, el temporizador incrementa su valor acumulado (ACC) durante cada escán hasta alcanzar el valor preseleccionado (PRE). El valor acumulado se restablecerá cuando las condiciones de renglón se hagan verdaderas, sin importar si el tiempo en el temporizador se ha agotado.
La siguiente figura ilustra la programación de un temporizador de retardo a la desconexión Off-Delay. TOF comienza a cronometrar cuando la instrucción pasa de ON a OFF o de verdadero a falso. El funcionamiento del circuito se puede resumir de la siguiente manera:
• Cuando el interruptor conectado a la entrada I: 1/0 se cierra por primera vez, la salida temporizada O: 2/1 se establece en 1 inmediatamente y la lámpara se enciende.
• Si este interruptor ahora está abierto, se pierde la continuidad lógica y el temporizador comienza a contar.
• Después de 15 s, cuando el tiempo acumulado (Accumulated) es igual al tiempo preestablecido (Preset), la salida se restablece a 0 y la lámpara se apaga.
• Si se obtiene continuidad lógica antes de que se agote el tiempo de espera del temporizador, el tiempo acumulado se restablece a 0. Por esta razón, este temporizador también se clasifica como no retentivo.
La siguiente figura ilustra el uso de una instrucción de temporizador Off-Delay utilizada para apagar motores secuencialmente a intervalos de 5 segundos. El funcionamiento del programa se puede resumir de la siguiente manera:
• Los valores predeterminados del temporizador para T4: 1, T4: 2 y T4: 3 se establecen para 5, 10 y 15 s, respectivamente.
• Al cerrar el interruptor de entrada SW, los contactos de cada uno de los tres temporizadores TOF cambian inmediatamente a cerrado, encendiendo inmediatamente los motores M1, M2, y M3.
• Si se abre SW, la continuidad lógica de los tres temporizadores se pierde y cada temporizador comienza a contar.
• El Temporizador T4: 1 cuenta hasta 5 s restableciendo su bit o contacto a abierto, desenergizando el motor M1.
• El Temporizador T4: 2, luego de 5s mas tarde restableciendo su bit o contacto a abierto, desenergizando el motor M2.
• El Temporizador T4: 3, luego de 5s mas tarde restableciendo su bit o contacto a abierto, desenergizando el motor M3.
Timer retentivo (RTO)
Se utiliza un temporizador retentivo en un PLC cuando desea retener los valores de tiempo acumulados, cuando hay una pérdida de energía o el cambio en el estado del renglón de verdadero a falso.
El temporizador (RTO) se programa de manera similar al temporizador (TON), con una excepción importante: una instrucción de restablecimiento (RES). A diferencia del TON, el RTO mantendrá su valor acumulado cuando el renglón del temporizador se vuelva falso y continuará cronometrando donde se detuvo cuando el renglón del temporizador se vuelva a repetir. Este temporizador debe ir acompañado de una instrucción de restablecimiento (RES) del temporizador para restablecer el valor acumulado del temporizador a 0. La instrucción RES es el único medio automático de restablecer el valor acumulado de un temporizador retentivo. La instrucción RES tiene la misma dirección que el temporizador para restablecer. Siempre que la instrucción RES sea verdadera, tanto el valor acumulado del temporizador como el bit de finalización del temporizador (DN) se restablecen a 0. La siguiente figura muestra un programa de PLC para un temporizador de retardo de encendido retentivo. El funcionamiento del programa se puede resumir de la siguiente manera:
• El temporizador comenzará a cronometrarse cuando el botón de tiempo PB1 esté cerrado.
• Si el botón se cierra durante 3 segundos y luego se abre durante 3 segundos, el valor acumulado del temporizador permanecerá en 3 segundos.
• Cuando el botón PB1 se cierra nuevamente, el temporizador recoge el tiempo a los 3 s y continúa el cronometraje.
• Cuando el valor acumulado (Accum) (9) es igual al valor preestablecido (Preset) (9), el contacto DN del temporizador T4:2/DN se establece en cierra y la salida de luz piloto PL se enciende.
• Cada vez que se cierra el botón PB2 de reinicio momentáneo, el valor acumulado del temporizador se reinicia a 0.
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