FUNCIONES DIGITALES BÁSICAS
En la entrada anterior, describí a groso modo, que es un automatismo y que es un autómata programable como el LOGO. En ésta nueva entrada me centraré más en el autómata LOGO describiendo algunas de las funciones básicas y especiales que más se usan en la programación de un automatismo.
Antes de ver como se programan los automatismos en el LOGO, es conveniente saber un poco más que es eso de las funciones digitales. Para programar adecuadamente el autómata LOGO se puede hacer de dos formas, que dependerá del tipo de módulo básico que se tenga o se vaya a instalar: Si el módulo básico, en su código de producto, tiene la codificación RC, dispondrá de una pantalla y un total de seis teclas, cuatro teclas de dirección, una tecla de confirmación y otra de escape. Eso significa que en ese módulo básico, se puede programar directamente usando ese teclado, o usando el software que Siemens ha creado para él llamado LOGO Soft Confort, y que en el momento de escribir ésto está por la versión 8, aunque yo usaré la versión 7.
Por el contrario, si el módulo básico en su código de producto, su codificación termina como RC0, eso significará que no tiene pantalla ni teclado, por lo que la única forma de programarlo es a través del software mencionado.
Cuando se abre el programa, el aspecto que presenta su interfaz es la que se puede observar en la figura 1.
Como puede verse, la interfaz se divide en tres zonas principales (figura 1). La primera zona se sitúa a la izquierda de la pantalla, y es donde se encuentran las librerías que contienen las funciones que se pueden usar en el LOGO. La parte central, es donde se realiza el programa de forma gráfica. Y la tercera zona, situada en la parte inferior de la figura 1, es el área de notificación, donde aparecerán los mensajes que el programa nos da cuando se produce algún evento relacionado con el programa, como por ejemplo si se ha producido algún error de comunicación, o si el programa se ha transferido correctamente a la memoria del LOGO.
No voy a describir el funcionamiento completo del programa porque para eso ya está su ayuda, que por cierto es muy buena, y lo hace de una forma muy completa. Solo me voy a limitar a explicar algunas de las funciones digitales básicas y especiales, que por otro lado, son imprescindibles para realizar la mayoría de los automatismos. La primera librería, de arriba a abajo, que podemos ver se llama CONSTANTES, y en ella se engloban funciones como las entradas y salidas tanto digitales como analógicas, entre otras funciones.
Debajo tenemos la librería FUNCIONES BÁSICAS, y vemos que es la que contiene las funciones digitales AND, OR XOR y NOT entre otras. Éstas cuatro funciones básicas son, como digo, las funciones digitales comunes a la gran mayoría de autómatas, y además sin ellas es prácticamente imposible realizar ningún programa. Es por así decirlo como si se pretende hacer un montaje eléctrico clásico sin usar el cable eléctrico. Veamos una somera explicación del funcionamiento de dichas funciones digitales.
PUERTA LÓGICA AND o Y: Ésta puerta realiza la función boleana del producto lógico, y es el equivalente a los contactos conectados en serie en la lógica cableada. Su símbolo es el que se ve en la imagen de la derecha. En LOGO, la puerta AND tiene cuatro entradas y una salida, y la salida solo tomará el valor 1 (conectada) si todas las entradas ocupadas tienen el valor 1 (conectadas). Las entradas no ocupadas toman automáticamente el valor 1 (conectada).
PUERTA LÓGICA OR u O: Ésta puerta realiza la función boleana de la suma lógica, y su equivalente en la lógica cableada son contactos conectados en paralelo. Su símbolo es el que se ve en la imagen de la derecha. En LOGO, la puerta OR tiene cuatro entradas y una salida, y la salida tomará el valor 1 (conectada) si al menos una de las cuatro entradas toma el valor 1 (conectada). Las entradas que no se usen tomarán el valor cero.
PUERTA LÓGICA XOR u OR eXclsiva: La puerta XOR, u OR eXclusiva, no es una puerta lógica en sí, sino más bien es una función lógica. Su equivalente en la lógica cableada es un conjunto de contactos abiertos y cerrados cuya disposición es la siguiente: Un contacto A abierto, conectado en serie con un contacto B cerrado. Y en paralelo con éstos, un contacto A cerrado conectado en serie con un contacto B abierto, tal y como muestra la figura de la derecha. En LOGO la función XOR está integrada en el software como si se tratase de una puerta lógica con dos entradas y una salida. La salida solo tomara el valor 1 si las dos entradas tienen valores distintos. O dicho de otra forma, si las dos entradas valen 1 la salida valdrá cero, y si las dos entradas valen cero la salida valdrá cero. Si una entrada no se usa, toma el valor cero.
PUERTA LÓGICA NOT: La puerta NOT realiza la función boleana de la negación o inversión del resultado lógico. Su equivalente en la lógica cableada son los contactos normalmente cerrados. Sú símbolo es el que se ve en la imagen de la derecha, y en LOGO la puerta NOT tiene una entrada y una salida. Si se observa la imagen de la derecha, se puede ver un pequeño punto negro en su salida. Eso indica que la salida está negada respecto a la entrada, por lo que la puerta invertirá el resultado de la entrada. Si ésta tiene el valor 1, la salida tomara el valor cero y viceversa.
LOGO tiene más funciones básicas, pero como he dicho antes solo me voy a detener en las funciones que más se usan y que aparecen en cualquier automatismo que se programe. Ahora vamos a ver otras cuatro funciones especiales, las más usadas en cualquier automatismo.
FUNCIONES DIGITALES ESPECIALES
La biblioteca de las FUNCIONES ESPECIALES de LOGO, es mucho más extensa que la biblioteca de las funciones básicas. Concretamente hay 21 funciones digitales más otras 10 funciones analógicas, y todas ellas incluidas en la biblioteca de las funciones especiales. De todas esas funciones, el grupo más extenso es el de los temporizadores con 12 temporizadores (IMPORTANTE: Siempre refiriéndome a la versión 7 del software).
Tenemos por ejemplo, las funciones de Retardo a la Conexión, Retardo a la Desconexión, Retardo a la Conexión/Desconexión y Retardo a la Conexión con Memoria entre otros muchos temporizadores. Éstos cuatro temporizadores son los que más se suelen encontrar en un automatismo, y por ese motivo son los elegidos para describirlos.
Tenemos por ejemplo, las funciones de Retardo a la Conexión, Retardo a la Desconexión, Retardo a la Conexión/Desconexión y Retardo a la Conexión con Memoria entre otros muchos temporizadores. Éstos cuatro temporizadores son los que más se suelen encontrar en un automatismo, y por ese motivo son los elegidos para describirlos.
RETARDO A LA CONEXIÓN: Ésta función solo posee una entrada y una salida. Cuando la entrada Trg (Trigger o disparador) cambie su estado de 0 a 1, se inicia el tiempo programado en la función. Al acabar dicho tiempo, la salida cambia su estado de 0 a 1, manteniéndose así hasta que la entrada Trg cambie su estado de 1 a 0. Si esa entrada cambia de 1 a 0 antes de que termine el tiempo programado, el temporizador se resetea. En las imágenes de la derecha, se puede ver arriba el aspecto de la función y debajo su cronograma.
RETARDO A LA DESCONEXIÓN: La función tiene dos entradas (Trg y Reset) y una salida. Cuando la entrada Trg cambié su estado de 0 a 1, la salida se pone inmediatamente a 1. Si la entrada Trg cambia su estado de 1 a 0, se inicia el tiempo regresivo programado en la función. Cuando ese tiempo expire, la salida cambiará su estado de 1 a 0. Si el tiempo está contando, y la entrada Reset cambia su estado de 0 a 1, el tiempo se resetea y la salida cambia su estado de 1 a 0. En las imágenes de la derecha, se puede ver arriba el aspecto de la función, y debajo su cronograma.
RETARDO A LA CONEXIÓN/DESCONEXIÓN: Ésta función tiene una entrada (Trg) y una salida. Cuando la entrada cambie su estado de 0 a 1, se inicia el tiempo programado en la función. Al expirar dicho tiempo la salida se pone a 1. Si la entrada Trg cambia de nuevo su estado de 1 a 0, se inicia el tiempo regresivo programado y en cuanto éste termine, la salida cambia su estado de 1 a 0. Se pueden usar las dos funciones conjuntamente o por separado, con lo que en una misma función podremos disponer de tres. En las figuras de la derecha se muestra arriba el aspecto de la función, y debajo su correspondiente cronograma.
RETARDO A LA CONEXIÓN CON MEMORIA: Al igual que el temporizador de Retardo a la Desconexión, éste temporizador tiene dos entradas (Trg y Reset) y una salida. Si la entrada Trg cambia su estado de 0 a 1, se inicia el tiempo programado en la función. Cuando ese tiempo expire, la salida cambia su estado de 0 a 1. Si el estado de la entrada Trg vuelve a cambiar de 1 a 0 mientras el tiempo está contando, éste continua hasta que termine. Una vez acabado el tiempo, la salida de la función se activa. Para poner la salida a 0 y resetear el tiempo, será necesario que la entrada Reset cambie su estado de 0 a 1. En las figuras de la derecha se puede ver arriba el aspecto de la función, y debajo como es su cronograma.Como he dicho antes, LOGO dispone de muchas más funciones especiales, y algunas son exclusivas del propio LOGO, como por ejemplo la función Reloj de Escalera, que funciona exactamente igual a como lo hace su homólogo analógico, pero que a diferencia de éste, la función reloj de escalera puede controlar los tiempos no solo en minutos, sino en segundos u horas.
Una de las funciones digitales en las que si merece la pena detenerse a ver su funcionamiento, por lo útil que es, es la conocida como Relé Autoenclavador. Esta función se encuentra ubicada en la librería de las funciones especiales, en el apartado OTROS, y es una de las más usadas en la elaboración de programas en los autómatas programables.
Cuando se hace un automatismo en lógica cableada de por ejemplo, un arranque en estrella-triángulo, es necesario que cuando se pulsa el botón de marcha, al soltarlo, el motor debe permanecer en funcionamiento. Eso se consigue realizando lo que se conoce como: La realimentación de la bobina del contactor. Esa realimentación se consigue usando uno de los contactos abiertos del propio contactor, conectándolo en paralelo con el pulsador de marcha. De ésta forma cuando se acciona ese pulsador, se energiza la bobina del contactor y por lo tanto el contacto que está en paralelo al pulsador de marcha se cierra. Al soltar el pulsador de marcha, ese contacto sigue cerrado porque la corriente pasa por él a la bobina del contactor, manteniéndola energizada. Pues bien, en la lógica digital hay que hacer lo mismo pero usando un sistema diferente. Es lo que se conoce como Elemento de Memoria Binario Simple, o usando un término más corto: Un Set-Reset.
Para conseguir que la salida correspondiente del LOGO se quede conectada, una vez que se deje de pulsar el botón de marcha, se recurre a la función Relé Autoenclavador.
La función relé autoenclavador tiene, como puede observarse en la figura de la derecha, dos entradas y una salida. La entrada de arriba se llama S o Set y la de abajo es R o Reset. El funcionamiento de la función es muy simple. Cada vez que la entrada S cambie su estado de 0 a 1, o reciba un flanco positivo o negativo, la salida se pone a 1. Un nuevo cambio en la entrada S no tendrá ningún efecto sobre la salida. Si la entrada R cambia su estado de 0 a 1, o recibe un flanco positivo o negativo, mientras la salida está activada, esta cambia su estado y la salida se desactiva. Un nuevo cambio sobre esa entrada no tendrá ningún efecto sobre la salida. En ésta función la entrada R siempre tiene prioridad sobre la entrada S, de forma que si en la entrada R se mantiene el estado 1, un cambio en la entrada S no tendrá ningún efecto sobre la salida. Ésta función también se le conoce como Elemento Biestable.
Al describir el funcionamiento del relé autoenclavador, he dicho que la salida del relé cambia su estado cuando en cualquiera de las entradas se recibe un cambio de estado, o un flanco positivo o negativo. En la siguiente entrada describiré que se entiende por flanco positivo o negativo, que aunque en la lógica cableada no se suele tener en cuenta, en la lógica digital es clave en algunos automatismos.
Ángel Tejedor
Instalador Domótico X10
Técnico en Automatización
