Sistemas secuenciales programables 2ed

Sistemas secuenciales programables constituye una valiosa herramienta para abordar el estudio de la programación y el cableado de sistemas automatizados discretos combinacionales y secuenciales mediante autómatas programables LOGO! y S7-1200 de Siemens.

El libro está estructurado en 7 temas: los 3 primeros están enfocados a ofrecer una visión general de los diferentes sistemas combinacionales y secuenciales con puertas lógicas y con circuitos integrados existentes en el mercado. Se desarrollan todos aquellos elementos de electrónica digital que son la base para el desarrollo de los módulos y autómatas programables. El tema 4 presenta, de manera directa, todos los elementos necesarios que se pueden utilizar como entradas y salidas digitales/analógicas en un proceso industrial automatizado. Esto, sin duda, es imprescindible para formar un técnico competente que sepa programar sobre la base del cableado de un sistema automatizado.

El tema 5 describe los elementos que integran el sistema programable LOGO! y, a través de ejemplos y prácticas de automatización completas, se utilizan gran parte de las instrucciones de programación digitales y analógicas. Con la misma estructura, el tema 6 sirve para presentar los elementos que integran el sistema programable S7-1200 y la utilización, tanto en programación lineal como estructurada, de las instrucciones de programación digitales y analógicas más relevantes en el entorno TIA Portal de Siemens.

Por último, el tema 7 presenta la automatización de procesos industriales mediante gráficos etapa-transición (Grafcet), planteando grafcets de primer nivel, de segundo nivel y de seguridad para aplicaciones con autómatas LOGO! y S7-1200.

Los autores del libro, José Manuel Espinosa y Nagore Ortiz, son profesores de formación profesional en la familia de Electricidad-Electrónica, con años de experiencia profesional como personal técnico y docente en la formación de numerosas promociones de técnicos en automatizaciones e instalaciones eléctricas industriales. Desde su metodología de enseñanza han creado un libro práctico que permite el autoaprendizaje y el reciclaje de profesionales y de estudiantes tanto de formación profesional como de diferentes ingenierías.

Índice general

Unidad 1

Sistemas combinacionales con puertas lógicas 1

1.1 Sistemas de numeración. Conversión entre sistemas ……………………… 2

1.2 Sistemas de codificación ……………………….. 8

1.3 Álgebra de Boole y funciones lógicas…….. 9

1.4 Simplificación de funciones lógicas. Mapas de Karnaugh ……………………………. 19

1.5 Circuitos combinacionales con puertas lógicas ……………………………… 24

Unidad 2

Bloques combinacionales 37

2.1 Codificadores ………………………………………. 38

2.2 Multiplexores ………………………………………… 46

2.3 Demultiplexores ……………………………………. 54

2.4 Decodificadores…………………………………… 55

Unidad 3

Sistemas secuenciales con puertas lógicas 65

3.1 Definición y tipos ………………………………….. 66

3.2 Básculas o biestables ……………………………. 66

3.3 Registros de desplazamiento………………… 73

3.4 Contadores ………………………………………….. 76

Unidad 4

Entradas y salidas para automatizaciones 85

4.1 Introducción ………………………………………… 86

4.2 Entradas digitales a los autómatas programables………………………………………. 86

4.3 Entradas analógicas a los autómatas programables………………………………………. 93

4.4 Salidas digitales de los autómatas programables…………………………………….. 103

4.5 Salidas analógicas de los autómatas programables ……………………………………. 109

Unidad 5

Descripción y programación del autómata LOGO! 117

5.1 Descripción del módulo programable LOGO! ………………………….. 118

5.2 Conexiones del módulo programable LOGO! ………………………….. 123

5.3 Entorno de programación para LOGO! ……………………………………….. 127

5.4 Comunicación LOGO!-PC ………………….. 129

5.5 Programación de sistemas secuenciales digitales con LOGO! ………………………………………… 132

5.6 Programación de sistemas secuenciales analógicos con LOGO! ………………………………………… 157

Unidad 6

Descripción y programación del autómata S7-1200 179

6.1 Descripción del autómata programable S7-1200 …………………………. 180

6.2 Introducción al entorno TIA Portal ………. 186

6.3 Marcas de sistema y de ciclo. Cambio en el direccionamiento E/S …… 189

6.4 Programación por segmentos en el autómata S7-1200 ………………………190

6.5 Detección automática de la CPU ………. 193

6.6 Comunicación Ethernet entre un autómata S7-1200 y un ordenador ………………………. 195

6.7 Programación de sistemas secuenciales digitales con S7-1200 …….. 198

6.8 Programación estructurada con S7-1200 ………………………………………………. 224

6.9 Programación de sistemas secuenciales analógicos con S7-1200 … 235

Unidad 7

Grafcet 261

7.1 Introducción ………………………………………. 262

7.2 Principios básicos ……………………………….. 262

7.3 Niveles de Grafcet ……………………………… 262

7.4 Definición de conceptos y elementos gráficos asociados……………………………… 264

7.5 Reglas de evolución del Grafcet ………… 267

7.6 Estructuras de control …………………………. 267

7.7 Implementación de un automatismo a través de Grafcet ……………………………. 269

7.8 Tipos de ciclos de ejecución ………………. 271

7.9 Tratamiento de las alarmas y emergencias …………………………………… 276

7.10 Presentación de la guía GEMMA ………. 285