3º PARTE. LOS FLANCOS

DESCRIPCIÓN DE LOS FLANCOS

En la entrada anterior, terminé diciendo que en la siguiente entrada iba a explicar que es eso

de los flancos. Pues bien, vamos a verlo. Aparte de las puertas lógicas y funciones digitales ya vistas, el software LOGO Soft Confort, tiene otras dos puertas lógicas ubicadas en la librería de las funciones básicas, y que nos pueden solucionar mucho la vida a la hora de realizar programas para automatismos. Esas puertas se llaman AND con Evaluación de Flancos y NAND con Evaluación de Flancos.

En las dos imágenes de la derecha se puede observar el aspecto que tienen esas puertas en el software Soft Control. La imagen de arriba representa al flanco positivo y la imagen que está debajo es el flanco negativo. Básicamente el funcionamiento de esas dos puertas es idéntico a como funcionan sus puertas análogas, es decir la puerta lógica AND y la NAND. Nótese que la puerta NAND con evaluación de flancos, también tiene su salida negada.

La diferencia con las puertas AND y NAND estriba en que la puerta AND, con evaluación de flancos, su salida tomará el valor 1 solo cuando en la entrada, o entradas ocupadas, tengan el estado 1 y por lo menos una de ellas hubiese tenido el estado cero en el ciclo anterior de programa. La salida permanecerá con el estado 1 durante un ciclo de programa. En la puerta NAND con evaluación de flancos, la salida permanece a 1 durante exactamente un ciclo de programa, debiéndose poner de nuevo a cero en el ciclo siguiente como mínimo, antes de poder adoptar otra vez el estado 1. ¿Vaya lío ¿no? Pues no, no es tan complicado, pero así es como lo explica Siemens en la ayuda del programa.

Para entenderlo mejor hay que hacerse la siguiente pregunta ¿Qué es, o qué se entiende por un flanco? La variables boleanas, aparte de tener dos estados (activado o desactivado) y que pueden ser estables o momentáneos, hay otros dos estados llamados Flancos o Transiciones Entre Estados. Los flancos están asociados a los estados de una variable, pero duran tan solo unos pocos milisegundos, exactamente lo que dure el Tiempo de Ciclo. El tiempo de ciclo es, a grandes rasgos, lo que tarde el autómata en leer el estado de las entradas, el estado de las salidas, realizar sus operaciones internas y procesar el programa de usuario. Aunque el tiempo de ciclo depende del tamaño del programa de usuario (cuanto más grande sea un programa, mayor será el tiempo de ciclo) por defecto, en el LOGO, ese tiempo suele oscilar entre los 0,2 a 0,5 milisegundos.

Un flanco puede ser ascendente o positivo, y descendente o negativo. Pero es mejor verlo de forma gráfica para terminar de entenderlo. Tomemos por ejemplo, un pulsador normal y corriente, como el que hay en todas las casas para llamar al timbre. En su estado de reposo la corriente no pasa por él, ya que se trata de un pulsador cuyos contactos son normalmente abiertos. Pero cuando se pulsa, hay un momento en que se genera un pulso ascendente o positivo (linea negra que se observa en la figura 2). Aunque se siga manteniendo pulsada la tecla del pulsador, ese pulso habrá desaparecido y eso es lo que muestra la línea roja de la izquierda en la figura 2. Lo mismo sucede cuando se suelta la tecla del pulsador. Se genera otro pulso pero esta vez es negativo, o descendente (línea negra de la figura 2.) La línea roja de la derecha de la misma figura, representa la duración de ese pulso. Pues bien, esos dos pulsos son los flancos, y por tanto, en una pulsación normal (lo que es apretar y soltar), se habrán generado dos flancos, uno positivo o ascendente, y otro negativo o descendente.

USO DE LOS FLANCOS

¿Para qué se usan los flancos? En la lógica digital son muy útiles cuando solo se necesita que, en una parte del programa, se genere un pulso breve como es el caso de los sensores capacitivos, inductivos u ópticos entre otros. En una máquina, cada vez que una pieza es detectada por un sensor, dependiendo de qué flanco se esté usando en el programa, la pieza será detectada tan pronto llegue al sensor (flanco positivo), o cuando la pieza haya rebasado al sensor (flanco negativo).

Veamos un ejemplo. Una barrera óptica, que controla el paso de vehículos a un aparcamiento, figura 3, debe contabilizar los vehículos que entran para que el operario sepa cuantas plazas quedan disponibles. Pero el vehículo, para que ese contaje sea real, debe ser contabilizado cuando haya rebasado la barrera. Así se tiene la certeza que el vehículo ha entrado en el aparcamiento. Cuando el vehículo corta el haz luminoso de la barrera, se general un flanco positivo que no es tenido en cuenta en el programa del autómata. El vehículo no está siendo contado.

Sin embargo, cuando el vehículo rebasa el haz luminoso y éste se restablece, se genera un flanco negativo que es el que se usa en el programa. Ahora el vehículo sí es tenido en cuenta y se contabiliza como que ha entrado en el aparcamiento y por lo tanto hay una plaza menos. En la puerta de salida del aparcamiento, hay otra barrera óptica que controla a los vehículos que salen de éste. El flanco negativo de esa barrera, es el que se usa en el programa para indicar al operario que un vehículo ha salido del aparcamiento y por lo tanto hay una plaza libre.

Eso que puede parecer tan sencillo (de hecho, en la lógica digital lo es), en la lógica cableada implicaría que el automatismo que llevara a cabo ese control, sería bastante grande y tendría muchos relés auxiliares (tantos como flancos quisiéramos usar), con lo que la realización de ese automatismo sería muy laboriosa, sin olvidarnos del coste económico que tendría al integrar los relés auxiliares que se necesiten.

El uso de los flancos no solo se relega al contaje, sino que también se puede usar para muchas otras cosas, como el caso de los detectores de movimiento. Cuando se activa el sensor, se genera un flanco positivo que se puede usar para activar una determinada tarea de programación: Activar una luz, encender una pantalla de vídeo, abrir o cerrar una puerta, etc. Y lo mismo si el flanco es negativo. Pero habrá gente que pueda peguntarse: "¿Qué necesidad tengo de usar un flanco en un programa, cuando uso el detector de movimiento? si el propio detector ya me puede activar o desactivar lo que yo deseo."

De acuerdo, pero ese detector se mantendrá activado solo durante un periodo de tiempo configurable, y dependiendo del tipo de detector de movimiento, ese tiempo será más o menos prolongado. Pasado el cual el detector se desactivará. Pero ¿y si lo que se necesita es que lo que haya activado el detector, se quede activado aun cuando el detector se haya desactivado? En ese caso lo único que nos interesa es el momento de la activación, el resto de funciones del sensor ni nos interesan ni nos hacen falta. Imaginemos una puerta eléctrica que se activa con un detector de movimiento. El detector, al activarse, abre la puerta, pero ésta debe permanecer abierta durante tres horas. Hasta la fecha, ningún detector de movimiento de los que se pueden encontrar en los almacenes de electricidad, o en las ferreterías, tienen la capacidad de mantener su relé conectado durante esas tres horas. Dependiendo del detector, como máximo, éste podrá mantener su relé activado durante 15 ó 30 minutos, con lo que una vez transcurrido ese tiempo la puerta volvería a cerrarse. Habría que volver a activar el campo de cobertura del detector para que la puerta se volviese abrir.

Pues bien, si se usa el flanco positivo, que se genera cuando el relé del detector se dispara, éste podría activar en el programa una función de retardo a la desconexión, así se podría mantener la puerta abierta independientemente del estado del relé del detector. Al acabar el tiempo programado en el retardo a la desconexión (3 horas) la puerta se cerraría. Dependiendo de la programación que se hiciera, las sucesivas activaciones y desactivaciones del detector de movimiento, no se tendrían en cuenta mientras la puerta estuviese abierta. 

Ésto es solo un ejemplo de lo que se puede hacer, en la lógica digital, con el uso de los flancos. En la próxima entrega, describiré la forma de plantearse la creación de un programa.

Ángel Tejedor

Técnico Domótico X10 

Técnico en Automatización

2º PARTE LAS FUNCIONES DIGITALES BÁSICAS Y ESPECIALES

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.

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

1º PARTE-INTRODUCCIÓN Y DESCRIPCIÓN DE UN AUTOMATISMO

INTRODUCCIÓN

La Real Academia de las Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, define a la automática como el estudio de los métodos y procedimientos, cuya finalidad es la sustitución del operador humano por un operador artificial en la generación de una tarea física o mental previamente programada. Partiendo de esa definición, y ciñéndonos al ámbito industrial, se puede afirmar que la automatización es: El estudio y aplicación de la automática, al control de los procesos industriales.

La automatización de un proceso industrial (máquina, conjunto de éstas o equipo industrial) consiste en la incorporación al mismo de una serie de elementos y dispositivos tecnológicos, que aseguren su control y buen funcionamiento. Dicho automatismo, en general, ha de ser capaz de reaccionar a situaciones previstas de antemano, y en el caso de producirse una situación no prevista, o no deseada, el automatismo deberá ser capaz de llevar al proceso a una situación no peligrosa para éste y para los operarios.

Históricamente, los objetivos de la automatización han sido el procurar la reducción de costes de fabricación, la calidad constante en los medios de producción y liberar al ser humano de tareas tediosas, peligrosas o insalubres. Sin embargo, desde los años 60, y debido a la alta competitividad empresarial y a la internacionalización creciente de los mercados (globalización), esos objetivos han sido ampliamente incrementados. Téngase en cuenta que como resultado de dicha competencia, cualquier empresa en la actualidad se ve sometida a grandes y rápidos procesos de cambio en la búsqueda de la adecuación a las demandas del mercado. Eso obliga a mantener medios de producción adecuados que posean una gran flexibilidad, y puedan modificar la estrategia de los productos.

La aparición de la microelectrónica y el computador, han tenido como consecuencia que sea posible lograr niveles de integración entre el Sistema Productivo, los centros de decisión y la política empresarial. Permitiendo que la producción pueda ser contemplada como un flujo de material a través de dicho Sistema Productivo, y que interacciona con todas las áreas de la empresa. Eso ha provocado que los montajes tradicionales de automatismos en lógica cableada, vayan siendo sustituidos, cada vez más rápidamente, por la implantación de programas digitales de control insertados en los llamados P. L. C., o Controladores Lógicos Programables.

PARTES DE UN AUTOMATISMO

Un automatismo ya sea industrial o no, se divide en dos partes principales: La maniobra y la fuerza, o potencia. La maniobra es la encargada de contener la lógica del funcionamiento de ese automatismo, mientras que la fuerza es la encargada de activar los motores, máquinas o circuitos, que dependen de ese automatismo en base a la lógica de la maniobra. Pero realmente, ¿qué entendemos, o se entiende por automatismo?

Un automatismo es un ente autónomo que está formado por multitud de dispositivos, que convenientemente conectados entre ellos, son capaces de realizar una determinada tarea. Generalmente se asocia el automatismo a un componente eminentemente eléctrico, aunque existen automatismos neumáticos, hidráulicos o electro-neumáticos y electro-hidráulicos. Algunos de los dispositivos que forman parte de un automatismo son: Contactores, Relés Auxiliares, Relés Temporizados a la Conexión o Desconexión, Relés de Protección, Relés Térmicos, Electroválvulas, Presostatos, Válvulas Hidráulicas o Neumáticas entre otros muchos componentes.

El conjunto de todos esos dispositivos, funcionando al unísono como uno solo, es lo que se conoce como automatismo. Por lo que teniendo claro ese concepto, es lógico pensar que un autómata programable es un elemento más de un automatismo. Entonces ¿qué es un autómata programable? En pocas palabras se puede decir que es un dispositivo electro-mecánico diseñado para trabajar en un ambiente hostil, y que mediante una programación adecuada es capaz de realizar una serie de tareas de forma secuencial. Un autómata bien programado, es capaz de sustituir a multitud de dispositivos tales como relés auxiliares o temporizadores. Además, como hoy día todos los autómatas que se fabrican incorporan un ordenador en su interior, éstos son capaces de procesar tanto señales analógicas como digitales, pudiendo realizar operaciones matemáticas con ellas, algo que en la lógica cableada no es posible hacerlo.

DESCRIPCIÓN DEL MICROAUTÓMATA LOGO

Autómatas hay muchos, pero yo me voy a centrar en el microautómata LOGO, un dispositivo creado por la empresa alemana Siemens y que a pesar de su pequeño tamaño, es lo suficientemente versátil como para poder usarse en la industria, en viviendas o en el ámbito comercial. Ciñéndonos al área de las viviendas, LOGO permite controlar: Luces, persianas, puertas de garaje, sistemas de riego o integrarse en sistemas domóticos como es el caso del protocolo X10 o el protocolo EIB-KNX. En el área comercial, puede controlar la iluminación, tanto exterior como interior, así como los accesos al local, sin que sea necesario tener que desembolsar una gran cantidad de dinero. Y en el área industrial, LOGO es capaz de encargarse de procesos industriales de mediana entidad, o servir de apoyo a los autómatas industriales para realizar tareas secundarias.

Actualmente existen varias versiones de éste pequeño autómata, que se fabrica para trabajar con voltajes de 230 voltios en corriente alterna y 24 voltios en corriente continua. El módulo básico (imagen de la derecha) consta de 8 entradas digitales y de 4 salidas también digitales. A cada una de las entradas se le pueden conectar dispositivos tan dispares como interruptores, pulsadores, sensores de presencia, sensores de viento o barreras ópticas, entre otros muchos. Si los dispositivos son analógicos, como sensores de temperatura o medidores de caudal ya sea en fluidos o en corrientes de aire, basta con acoplarle, al módulo básico, un módulo analógico que consta de 4 entradas normalizadas a 0 y 10 voltios, o de 0 a 20 mA, y de dos salidas digitales de 10 Bits cada una. También es posible conectarle un módulo específico para las PT100, con un rango de -50º a 200º centígrados.

Las salidas digitales, en la versión de 230 voltios, son a relés y soportan 10 amperios cada una de ellas. En la versión de 24 voltios en continua, las salidas son a transistor, soportando 5 amperios cada una de ellas. En su configuración máxima, LOGO consta de 24 entradas digitales, 8 entradas analógicas y 16 salidas digitales.

Pero ¿cómo funciona un autómata como el LOGO? Todos los autómatas programables, sean del tipo que sean, funcionan gracias a un programa que se elabora en un software específico y se transfiere, posteriormente, a la memoria del autómata. El programador del PLC estudia cual va a ser el trabajo del autómata y en colaboración con el usuario final, se diseña cual va a ser la función del éste y como debe realizarla. Una vez está todo claro, es cuando el programador comienza a diseñar el programa que se implantará en la memoria del autómata. Ese programa, se escribe en un lenguaje de programación que en el LOGO tiene dos versiones KOP y FUP.

KOP y FUP son siglas de los vocablos alemanes FUnktionsPlan, o Diagrama de Funciones, y KOntaktPlan, o Diagrama de Contactos. FUP es el lenguaje predeterminado de programación en LOGO, y surge como una evolución de los diagramas empleados por los ingenieros electrónicos, para representar a los circuitos lógicos. Por su parte KOP, es un lenguaje de programación adaptado y derivado, de los diagramas eléctricos clásicos que se usan en la automatización cableada, y que se desarrolló para que la adaptación de los electricistas (que realizaban esos automatismos en lógica cableada) a la lógica digital no fuera demasiado traumática, o excesivamente compleja. Veamos un ejemplo:

En la imagen de la izquierda podemos ver la representación, en lógica cableada, de dos contactos conectados en serie. Mientras que en la imagen de la derecha se puede ver como es esa misma conexión en serie pero representado en FUP. Esa representación en FUP se denomina "Puerta Lógica AND". En la imagen de la derecha, la puerta AND o Y, tiene solo dos entradas (A y B) y una salida. Generalmente las salidas de las puertas y las funciones lógicas, van marcadas con la letra Q. En la imagen de la derecha, en lugar de usar la letra Q en la salida, se muestra la ecuación lógica de la puerta, es decir se ha representado el producto lógico de la operación boleana, o sea A por B. El funcionamiento en ambos casos es idéntico.

 En el caso de la figura de la izquierda, si se conecta una bombilla, por ejemplo, a la derecha del contacto B, al cerrar el circuito ésta no lucirá hasta que los dos contactos A y B estén cerrados. En el caso de la figura de la derecha si ambas entradas (A y B) no valen 1 (tienen corriente), la bombilla conectada a la salida de la puerta lógica no lucirá. Por cierto, que ese es otro concepto que hay que ir asimilando cuando se habla de lógica digital. Me refiero al valor de las entradas y las salidas.

En lógica cableada, se dice que un contacto está abierto o cerrado; o sea, conectado o desconectado. En la lógica digital la forma correcta de decirlo es hablar de unos y ceros, no hay que olvidar que se trata de valores binarios, y éstos solo pueden tener dos estados: O valen uno, o valen cero. Cuando hablamos de cero, se entiende que la entrada, o la salida de la función, está apagada o desconectada. Si se dice que vale uno, es que tanto la entrada como la salida de la función está encendida o conectada.

Hasta aquí ésta primera entrada, en la siguiente describiré las funciones básicas y especiales que más se usan en la programación de automatismos.

Ángel Tejedor

Instalador Domótico

Técnico en Automatización