Programación STEP-7 1

PROGRAMACIÓN STEP-7 (operaciones binarias)

Pablo San Segundo Complementos formativos de máster EUITI-UPM

Programación STEP-7 2

AWL-OPERADORES BÁSICOS CON VARIABLES BINARIAS OPERADOR

MODIFICADOR

OPERANDO

COMENTARO

U, O

N

E/M/A/T/Z

1ª consulta (Carga)

E/A/M

Asignación

= U, O

(

AND, OR

O

OR de comb. AND

)

Eval. op. Aplazada

S

E/A/M

Pone a ‘1’ si RLO=1

R

E/A/M

Pone a ’0’ si RLO=1

REGISTRO EN ALU DE UN BIT: RLO En rojo: Instrucciones que ponen el primer bit de la palabra de estado (/ER) a 0 (‘Inhiben RLO’)

Programación STEP-7 3

BIT DE PRIMERA CONSULTA (/ER) INSTRUCCIÓN DE PRIMERA CONSULTA Copia el valor del operando al RLO

Asigna el valor del RLO al operando

Inhibición de RLO Rompe cadena lógica

Programación STEP-7 4

EJEMPLOS: COMBINACIONALES AWL

KOP

E 32.0

U E32.0

E 32.1

E 32.2 A 32.0

/ER=1

VKE1

VKE2 (Pila LIFO)

VKE1= VKE1 & VKE2

Programación STEP-7 5

EJEMPLOS: COMBINACIONALES

Ec. de Retención

Programación STEP-7 6

BIT O PALABRA DE ESTADO (/OR)

Como consecuencia el bit de estado (/STA) en la instruccion U M1.0 se pone automáticamente a 1

Programación STEP-7 7

EJEMPLOS: COMBINACIONALES Asignaciones intermedias

M1.0

Programación STEP-7 8

EJEMPLOS: COMBINACIONALES OR después de Y M1.0

E 1.0

M 1.1 M1.0

M1.0

E 1.0

A 1.1 M 1.1 M1.0

M1.0

E 1.0 E 1.1

A 1.1 M 1.1

M1.0

M1.4 M 1.2 M1.3

M 1.1 M1.3

U M1.0 U E 1.0 O U M1.1 UN M1.0 = A1.1

U M1.0 U E 1.0 O U M1.1 UN M1.0 O U M1.2 UN M1.3 = A1.1

U M1.0 U E 1.0 O U M1.1 UN M1.0 O U M1.1 U( UN M1.4 ON M1.3 ) = A1.1

A 1.1

Programación STEP-7 9 Inhiben RLO: /ER=0

Programación STEP-7 10

BIESTABLE RS / SR E 1.0 S A 1.0

E 1.1 R

RESET DOMINANTE

Q

SET DOMINANTE

U E1.0

U E1.1

S A1.0

R A1.0

U E1.1

U E1.0

R A1.0

S A1.0

El orden de las instrucciones importa!

= A1.0?

Programación STEP-7 11

IMPLEMENTACIÓN DE FLANCOS FLANCO DE SUBIDA IMPLEMENTACIÓN - AWL E 32.0

OB1 t

U E 32.0 UN M_Flanco

M_Flanco

= M_Pulso Memoria

t M_Pulso 1

U E 32.0

tciclo

= M_Flanco t FLANCO DE BAJADA?

Programación STEP-7 12

TIPOS DE DATOS BÁSICOS TIPO

Tamaño (bits)

SIMBOLO

COMENTARIO

BOOL

1

{0,1}

INT

16

con signo

DINT

32

L

con signo

BYTE

8

B

sin signo

WORD

16

W

sin signo

DOUBLE WORD

32

DW

sin signo

REAL

32

notación número

con signo

DOUBLE WORD

32

DW

sin signo

S5TIME

16

S5T

aHbbMccSdddMS Tmax: 2H46M30S (9990s)

TIME

32

T

Hora

DATE_AND_TIME

64

DT

Fecha y hora

8

‘B’

alfanumérico

CHAR STRING

‘ABCD’

Programación STEP-7 13

CONSTANTES / FORMATO Número

Tamaño (bits)

Formato

Rango

Ejemplo

12

16

L 12

L#

±2 ± 231

100000

32

L L#10000

0,0053

32

[±1.17⋅10−38, ±3.4⋅10+38]

L 5.3E-3

AF

8

B#16#

28 216 232

L B#16#AF

FF99

16

W#16#

FF99AFAF

32

DW#16#

Binario

16

2#

Binario

32

2#

5m3seg

16

S5T#

9990 seg.

L S5T# 5M3S

BCD

16

C#

0-999

L C#890

15

216 232

L W#16#FF99 L DW#16#FF99AFAF L 2#0010101… L 2#100101000101…

Programación STEP-7 14

AWL-OPERADORES (TODOS) DE VARIABLES BINARIAS OPERADOR

MODIFICADOR

OPERANDO

COMENTARO

U, O, X

N

Variable lógica

1ª consulta

Booleano

Asignación

Booleano

And, Or, Xor

= U, O, X

N, (

)

Eval. op. Aplazada

S

Booleano

Pone a ‘1’ si RLO=1

R

Booleano

Pone a ’0’ si RLO=1

NOT

RLO

CLR

RLO

SET

RLO

SAVE

RB

Guarda RLO en RB

FP

Marca flanco

Flanco de subida

FN

Marca flanco

Flanco de bajada

Programación STEP-7 15

EJEMPLO

A1.6 = ( E1.0 ↑ ⋅E1.3) + ( E1.1 ↓ ⋅E1.2)

CONTACTOS (KOP) E1.0

M100.0

E1.3

P E1.1

M100.1 N

E1.2

A1.6

AWL S7

AWL S7

U E1.0

U E1.0

FP M100.0

FP M100.0

= M100.6

= M100.6

U M100.6

U E1.1

U E1.3

FN M100.1

O(

= M100.7

U E1.1 FN M100.1

U M100.6

= M100.7

U E1.3

U M100.7

O

UN E1.2

U M100.7

)

UN E1.2

= A1.6

= A1.6

Programación STEP-7 16

EJERCICIOS DE PROGRAMACIÓN Implementar en AWL / KOP • A) Circulación en un solo sentido 00,11

01,11,10 ¿GRAFCET?

C3/1

00

C1/0

01

01,11,10 10

C2/0

00

• B) Máquina reconocedora de secuencias 101 0/0

¿GRAFCET?

NADA

1/0 1/0

1 0/0 1/1

0/0

10

Programación STEP-7 17

CIRCULACIÓN UN SOLO SENTIDO Implementación con Bobinas Set / Reset Ecuaciones Transición M1.0

M1.0

E 1.0 E 1.1

E 1.0 E 1.1

E 1.0 E 1.1

S

M 1.0

M 1.1

R

R M1.2

M 1.2

E 1.0 E 1.1

QxI → Q

M 1.0

S

M 1.0

S

S

M 1.0

M 1.2

R

R

QxI → Q

M1.2

A 1.0

QxI → O

ACTIVACIÓN

00,11

01,11,10

C3/1

M1.1

M 1.1

00 01

C1/0

01,11,10 10 00

MAQ DE MOORE

C2/0

C1: No hay coches

M 1.0

BOOL

C2: Sentido adecuado

M 1.1

BOOL

C3: Sentido contrario

M 1.2

BOOL

Salida

A 1.0

BOOL

Entrada E1

E 1.0

BOOL

Entrada E2

E 1.1

BOOL

Programación STEP-7 18

CIRCULACIÓN UN SOLO SENTIDO Implementación con Bobinas de asignación Activación M1.0

M 1.1

M1.0

M 1.2

E 1.0 E 1.1

M1.1

QxI → Q

M 1.0

M1.0 M 1.1 M 1.2

M1.0

E 1.0 E 1.1

M1.2

E 1.0 E 1.1

M 1.2

RETENCIÓN

M 1.0

M1.2

A 1.0

M1.0 M 1.1 M 1.2

M1.0

00,11

01,11,10

C3/1

E 1.0 E 1.1

M 1.1

Activación

00 01

C1/0

01,11,10 10 00

MAQ DE MOORE

C2/0

C1: No hay coches

M 1.0

BOOL

C2: Sentido adecuado

M 1.1

BOOL

C3: Sentido contrario

M 1.2

BOOL

Salida

A 1.0

BOOL

Entrada E1

E 1.0

BOOL

Entrada E2

E 1.1

BOOL

Programación STEP-7 19

ECUACIÓN DE RETENCIÓN Forma general de retención Es1 Eo Co

C1 C2

Eo

Co

Ea

Es1

Ea

Es2

Ea

QxI → Q

Es2

Esn

Cn Esn

Retención( Ea ) ≡ Ea ⋅ Es1 + Es 2 + " + En → Ea ⋅ Es1 ⋅ Es 2 ⋅ " ⋅ Es 2

Programación STEP-7 20

RECONOCEDOR DE CADENAS 101 Implementación Bobinas Set / Reset Se atraviesa el estado M1.0

E 1.0

M1.1

M 1.1

E 1.0 M1.2

E 1.0

M 1.2

S

S

M 1.0

M 1.1

R

R

¿Duración del nivel de la salida?

M 1.0 E 1.0

S

Ec. Actuadores M1.2

M 1.2

E1.0

A 1.0

R

0/0

NADA

MAQ DE MEALY

1/0 1/0

1 0/0 1/1

0/0

10

Problema de Diseño (Transitorios)

NADA: Sin secuencia

M 1.0

BOOL

1 : 1 detectado

M 1.1

BOOL

10:10 detectado

M 1.2

BOOL

Salida

A 1.0

BOOL

Entrada

E 1.0

BOOL

Programación STEP-7 21

RECONOCEDOR DE CADENAS 101 M1.0

M1.2

M1.2

E 1.0

E 1.0

E 1.0

M 1.0

M 1.1

R

R M1.3

E 1.0

S

M 1.2

M 1.3

R

R M1.3

E 1.0

S

M 1.2

M 1.3

R

R

0

10/0

1

101/1

M1.3

A 1.0

M 1.0

S

1

¡El nivel alto de la salida sigue durando menos de un ciclo!

M 1.1

S

M 1.0

1/0

M 1.2 S

1 1

E 1.0

S

M 1.3

0

NADA/0

M1.1

M 1.1

¿Nº de ecuaciones?

NADA: Sin secuencia

M1.0

BOOL

1 : 1 detectado

M1.1

BOOL

10:10 detectado

M1.2

BOOL

101: 101 detectado

M1.3

BOOL

Salida

A1.0

BOOL

Entrada

E1.0

BOOL

0 0 MAQ DE MOORE

Programación STEP-7 22

SOLUCIONES PARA NO “ATRAVESAR EL ESTADO” (en el mismo ciclo) MARCAS DE MEMORIA

ORDENAMIENTO DE SEGMENTOS

M1.1

E 1.0

M1.2

E 1.0

M 1.0

S

S

M 1.1

M 1.2

Marca de ciclo

R M1.1

E 1.0

M 1.2

M 1.2

M1.2

E 1.0 M mem

S

R M mem

M 1.0 S

M 1.1 M 1.2

R

R

0

1 1

NADA/0

1/0

1 0

10/0

1

101/1

NADA: Sin secuencia

M1.0

BOOL

1 : 1 detectado

M1.1

BOOL

10:10 detectado

M1.2

BOOL

101: 101 detectado

M1.3

BOOL

Salida

A1.0

BOOL

Entrada

E1.0

BOOL

0 0

Programación STEP-7 23

IMPLEMENTACIÓN DEL GRAFCET EN AWL

Ecuación fundamental: Etapas en serie En-1

En = En −1 ⋅ Tn −1 + En ⋅ En +1

Tn-1 En Tn En+1

Ecuación de retención del estado

La etapa En se activará, si estando activada la etapa En-1 se satisface la transición Tn-1. A partir de este instante permanecerá activada hasta que se active la En+1

Programación STEP-7 24

EJERCICIOS DE PROGRAMACIÓN CODIFICACIÓN CON BOBINAS SET/RESET

0 PON ↑ ⋅S a

1

DCHA Sb

U PON UN Mflanco = Mpulso

U Edcha = Dcha

UN Edcha UN Eizqda = Reposo

U Reposo U Mpulso

U Eizqda

R Dcha

= Izqda

R Izqda

U Edcha

A PON

B

Reposo

M1.0

Edcha

M1.1

Eizqda

M1.2

Izq

A 32.0

Dcha

A32.1

Sa

E 32.0

Sb

E 32.1

OB100

FC1

R Reposo

Sa

QÆO

OB1

U Sa S Edcha

IZQDA

2

QxIÆQ

BE

UN Mno_volatil = Reposo R Eizqda

U Sb S Eizqda

R Edcha R Dcha

R Edcha

R Izqda S Mno_volatil

CALL FC1 U PON = Mflanco

Programación STEP-7 25

EJERCICIOS DE PROGRAMACIÓN CODIFICACIÓN CON BOBINAS DE ASIGNACIÓN

0 PON ↑ ⋅S a

1

DCHA Sb

QxIÆQ

QÆO

OB100

OB1

FC1

U PON UN Mflanco = Mpulso

U Edcha = Dcha

UN Edcha UN Eizqda = Reposo

U Reposo UM Reposo pulso US Mpulso U

U Eizqda

R Dcha

= Izqda

R Izqda

a

IZQDA

2

= U ESdcha a O

Sa

A PON

B

Reposo

M1.0

Edcha

M1.1

Eizqda

M1.2

Izq

A 32.0

Dcha

A32.1

Sa

E 32.0

Sb

E 32.1

U Edcha U Edcha UN Eizqda UN Eizqda = Edcha = Edcha

BE

UN Mno_volatil = Reposo R Eizqda R Edcha R Dcha R Izqda S Mno_volatil

CALL FC1 U PON = Mflanco

Programación STEP-7 26

SET/RESET vs. RETENCIÓN Problema de ‘borrado’ del estado del mundo anterior

E1

E2

E3

E4

E200

T1 E201 Convergencia AND (SET/RESET) U E1 U E2 U E200 U T1 S E201 R E1 R E2

R E200

T2 E202

Convergencia AND (Ec. fundamental) U E1 U E2 U E200 U T1 O U E201 UN E202 = E201

Programación STEP-7 27

DIVERGENCIA ‘OR’ Los eventos Ti deben ser excluyentes entre sí E0 T2

T1 E1

T3

E2

T200

T4

E3

E4

E200

T1

Ec. Desactivación

Divergencia OR (SET/RESET) U E0 U T1 S E1 R E0

E0

T2

E0

R E0

Ti

Ei S

T200

E0

U E0 U T2 S E2 R E0

R

Ecs. Activación E0

Ti

Ei S

…

Programación STEP-7 28

CONVERGENCIA ‘AND’ seguido de DIVERGENCIA AND

E1

E2

E3

E4

E199

T200 E200 T201

E201

E202

E203

E204

E1

Ecuación Fundamental (Bobinas de asignación)

E500

E199

E2

E200

E201 E200 E500

DISCUTIBLE