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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 BINARIASOPERADOR 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
En rojo: Instrucciones que ponen el primer bit de la palabra de estado (/ER) a 0 (‘Inhiben RLO’)
REGISTRO EN ALU DE UN BIT: 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 operandoInhibición de RLO
Rompe cadena lógica
Programación STEP-7 4
EJEMPLOS: COMBINACIONALESKOP AWL
U E32.0
/ER=1 VKE1
VKE2 (Pila LIFO)
VKE1= VKE1 & VKE2
E 32.0
E 32.1
E 32.2
A 32.0
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 8
EJEMPLOS: COMBINACIONALES
A 1.1E 1.0M1.0
M 1.1 M1.0
A 1.1E 1.0M1.0
M 1.1 M1.0
M 1.2 M1.3
OR después de Y
A 1.1E 1.1E 1.0M1.0
M 1.1 M1.0
M 1.1
M1.4
M1.3
U M1.0U E 1.0OU M1.1UN M1.0= A1.1
U M1.0U E 1.0OU M1.1UN M1.0OU M1.2UN M1.3= A1.1
U M1.0U E 1.0OU M1.1UN M1.0OU M1.1U(UN M1.4ON M1.3)= A1.1
Programación STEP-7 10
BIESTABLE RS / SR
RESET DOMINANTE
S
R Q
E 1.0
E 1.1 A 1.0
U E1.0
S A1.0
U E1.1
R A1.0
SET DOMINANTE
U E1.1
R A1.0
U E1.0
S A1.0
El orden de las instrucciones importa!
= A1.0?
Programación STEP-7 11
IMPLEMENTACIÓN DE FLANCOSFLANCO DE SUBIDA
E 32.0
U E 32.0
UN M_Flanco
= M_Pulso
U E 32.0
= M_Flanco
OB1
IMPLEMENTACIÓN - AWL
M_Flanco
t
t
M_Pulso
tciclo
t
1
FLANCO DE BAJADA?
Memoria
Programación STEP-7 12
TIPOS DE DATOS BÁSICOS
TIPO Tamaño (bits) SIMBOLO COMENTARIOBOOL 1 {0,1}
INT 16 con signoDINT 32 L con signoBYTE 8 B sin signo
WORD 16 W sin signoDOUBLE WORD 32 DW sin signo
REAL 32 notación número con signo
DOUBLE WORD 32 DW sin signo
S5TIME 16 S5T aHbbMccSdddMSTmax: 2H46M30S (9990s)
TIME 32 T Hora
DATE_AND_TIME 64 DT Fecha y hora
CHAR 8 ‘B’ alfanuméricoSTRING ‘ABCD’
Programación STEP-7 13
CONSTANTES / FORMATO
Número Tamaño(bits)
Formato Rango Ejemplo
12 16 L 12
100000 32 L# L L#10000
0,0053 32 L 5.3E-3
AF 8 B#16# L B#16#AF
FF99 16 W#16# L W#16#FF99
FF99AFAF 32 DW#16# L DW#16#FF99AFAF
Binario 16 2# L 2#0010101…
Binario 32 2# L 2#100101000101…
5m3seg 16 S5T# 9990 seg. L S5T# 5M3S
BCD 16 C# 0-999 L C#890
152±312±
]104.3,1017.1[ 3838 +− ⋅±⋅±82162322
162322
Programación STEP-7 14
AWL-OPERADORES (TODOS) DE VARIABLES BINARIASOPERADOR MODIFICADOR OPERANDO COMENTARO
U, O, X N Variable lógica 1ª consulta
= Booleano Asignación
U, O, X N, ( Booleano And, Or, Xor
) 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
1.6 ( 1.0 1.3) ( 1.1 1.2)A E E E E= ↑ ⋅ + ↓ ⋅
P
M100.0 A1.6E1.3E1.0
E1.1
N
M100.1 E1.2
U E1.0FP M100.0= M100.6U M100.6U E1.3O(U E1.1FN M100.1= M100.7U M100.7UN E1.2)= A1.6
AWL S7
U E1.0FP M100.0= M100.6U E1.1FN M100.1= M100.7
U M100.6U E1.3OU M100.7UN E1.2= A1.6
AWL S7
CONTACTOS (KOP)
Programación STEP-7 16
EJERCICIOS DE PROGRAMACIÓNImplementar en AWL / KOP
• A) Circulación en un solo sentido
• B) Máquina reconocedora de secuencias 101
NADA 1 10
0/0 1/0
1/0 0/0
1/10/0
C1/0C3/1 C2/0
00,11 01,11,10
10
01
00
00
01,11,10
¿GRAFCET?
¿GRAFCET?
Programación STEP-7 17
QxI O→
CIRCULACIÓN UN SOLO SENTIDOImplementación con Bobinas Set / Reset
E 1.0
S
R
M 1.1
M 1.0
E 1.1E 1.0M1.0
S
R
M 1.2
M 1.0
E 1.1E 1.0M1.0
S
R
M 1.0
M 1.1
E 1.1E 1.0M1.1
S
R
M 1.0
M 1.2
E 1.1E 1.0M1.2 A 1.0M1.2
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
C1/0C3/1 C2/0
00,11 01,11,10
10
01
00
00
01,11,10
Ecuaciones Transición
QxI Q→
QxI Q→
MAQ DE MOORE
ACTIVACIÓN
Programación STEP-7 18
CIRCULACIÓN UN SOLO SENTIDOImplementación con Bobinas de asignación
A 1.0M1.2
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
C1/0C3/1 C2/0
00,11 01,11,10
10
01
00
00
01,11,10
M 1.1E 1.1E 1.0M1.0
M 1.1 M1.0
M 1.2E 1.1E 1.0M1.0
M 1.2 M1.0
M 1.0E 1.1E 1.0M1.2
M 1.2M 1.1M1.0
M 1.0E 1.1E 1.0M1.1
M 1.2M 1.1M1.0
Activación
RETENCIÓN
QxI Q→
Activación
MAQ DE MOORE
Programación STEP-7 19
ECUACIÓN DE RETENCIÓNForma general de retención
Ea
Es1
Es2
Esn
QxI Q→
C1
C2
Cn
EaCoEo
EoCo
Ea Es1 EsnEs2
1 2 1 2 2s s n s s sRetención( Ea E E EEa ) Ea E E E≡ ⋅ + + ⋅ ⋅ ⋅+ ⋅→
Programación STEP-7 20
RECONOCEDOR DE CADENAS 101Implementación Bobinas Set / Reset
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
S
R
M 1.1
M 1.0
E 1.0M1.0
S
R
M 1.0
M 1.2
M1.2
E 1.0
E 1.0
S
R
M 1.2
M 1.1
E 1.0M1.1
A 1.0M1.2 E1.0
Ec. Actuadores
MAQ DE MEALY
NADA 1 10
0/0 1/0
1/0 0/0
1/10/0
Problema de Diseño (Transitorios)
¿Duración del nivel de la salida?
Se atraviesa el estado
Programación STEP-7 21
RECONOCEDOR DE CADENAS 101
NADA/0 1/0 10/0 101/1
0 1 1
1 0 1
00
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
S
R
M 1.1
M 1.0
E 1.0M1.0
S
R
M 1.3
M 1.2
M1.2 E 1.0
S
R
M 1.2
M 1.1
E 1.0M1.1
M1.3 E 1.0
S
R
M 1.0
M 1.3
M1.3 E 1.0
S
R
M 1.1
M 1.3
S
R
M 1.0
M 1.2
M1.2 E 1.0A 1.0M1.3
MAQ DE MOORE
¡El nivel alto de la salida sigue durando menos de un ciclo!
¿Nº de ecuaciones?
Programación STEP-7 22
SOLUCIONES PARA NO “ATRAVESAR EL ESTADO”
NADA/0 1/0 10/0 101/1
0 1 1
1 0 1
00
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
S
R
M 1.0
M 1.2
M1.2 E 1.0
S
R
M 1.2
M 1.1
E 1.0M1.1
ORDENAMIENTO DE SEGMENTOS MARCAS DE MEMORIA
S
R
M 1.2
M 1.1
E 1.0M1.1
M mem
S
R
M 1.0
M 1.2
M1.2 E 1.0 M mem
Marca de ciclo
(en el mismo ciclo)
Programación STEP-7 23
IMPLEMENTACIÓN DEL GRAFCET EN AWL
Ecuación fundamental: Etapas en serie
1 1 1n n n n nE E T E E− − += ⋅ + ⋅
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
En-1
En
En+1
Tn-1
Tn
Ecuación de retención del estado
Programación STEP-7 24
EJERCICIOS DE PROGRAMACIÓN
U Reposo U Mpulso
U SaS Edcha
R Reposo
OB1
0
1
2
ON aP S↑ ⋅
bS
aS
DCHA
IZQDA
E 32.0Sa
A32.1Dcha
M1.2Eizqda
A 32.0Izq
E 32.1
M1.1
M1.0Reposo
Sb
Edcha
PON
A B
U Edcha
U SbS Eizqda
R Edcha
U PON
UN Mflanco
= Mpulso
U PON
= Mflanco
FC1
QxI Q Q O
U Edcha
= Dcha
U Eizqda
= Izqda
CALL FC1
BE
OB100
UN Edcha
UN Eizqda
= Reposo
R Dcha
R Izqda
UN Mno_volatil
= Reposo
R Eizqda
R Edcha
R Dcha
R Izqda
S Mno_volatil
CODIFICACIÓN CON BOBINAS SET/RESET
Programación STEP-7 25
EJERCICIOS DE PROGRAMACIÓN
U Reposo U Mpulso
U Sa= Edcha
OB1
0
1
2
ON aP S↑ ⋅
bS
aS
DCHA
IZQDA
E 32.0Sa
A32.1Dcha
M1.2Eizqda
A 32.0Izq
E 32.1
M1.1
M1.0Reposo
Sb
Edcha
PON
A B
U Edcha
UN Eizqda
= Edcha
U PON
UN Mflanco
= Mpulso
U PON
= Mflanco
FC1
QxI Q Q O
U Edcha
= Dcha
U Eizqda
= Izqda
CALL FC1
BE
OB100
UN Edcha
UN Eizqda
= Reposo
R Dcha
R Izqda
UN Mno_volatil
= Reposo
R Eizqda
R Edcha
R Dcha
R Izqda
S Mno_volatil
CODIFICACIÓN CON BOBINAS DE ASIGNACIÓN
U Reposo U Mpulso
U Sa
O
U Edcha
UN Eizqda
= Edcha
Programación STEP-7 26
SET/RESET vs. RETENCIÓNProblema de ‘borrado’ del estado del mundo anterior
E1 E2 E3 E4 E200
E201
T1
T2
U E1U E2
U E200U T1S E201R E1R E2
R E200
U E1U E2
U E200U T1OU E201UN E202= E201
Convergencia AND(SET/RESET)
Convergencia AND(Ec. fundamental)
E202
Programación STEP-7 27
DIVERGENCIA ‘OR’
E1 E2 E3 E4 E200
E0
T1
Divergencia OR (SET/RESET)
T2 T3 T4 T200
Los eventos Ti deben ser excluyentes entre sí
U E0U T1S E1R E0
U E0U T2S E2R E0
…
S
R
Ei
E0
TiE0R
E0T2E0
T1
T200
Ec. Desactivación
S
EiTiE0
Ecs. Activación