Libro de autómatas programables de SEAS estudios abiertos

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Autómatas Programables
Autor: SEAS, Estudios Superiores Abiertos S.A.
Imprime: El depositario, con autorización expresa de SEAS, S.A.
ISBN: 978-84-15545-46-0
Depósito Legal: Z-740-2012

ÍNDICE ASIGNATURA
Autómatas Programables 1
UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN
1.1. Introducción a la automatización de procesos industriales
1.1.1. Definición de autómata programable
1.2. Objetivos de la automatización industrial
1.3. Las funciones de la automatización
1.4. Niveles de automatización
1.5. Tipos de procesos industriales
1.5.1. Procesos continuos
1.5.2. Procesos discretos
1.6. Estructura de los sistemas automatizados
1.7. Descripción del funcionamiento de un automatismo
1.8. Campos de empleo de las distintas tecnologías

UNIDAD 2. ELEMENTOS DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO
2.1. Sensores y captadores
2.1.1. Sensores táctiles
2.1.2. Sensores de proximidad
2.2. Accionadores y preaccionadores
2.2.1. Accionadores
2.2.2. Preaccionadores
2.3. Elementos de diálogo hombre-máquina
2.3.1. Pulsadores
2.3.2. Selectores manuales
2.3.3. Pilotos
2.3.4. Visualizadores
2.3.5. Paneles de operador
UNIDAD 3. ESTRUCTURA DEL AUTÓMATA PROGRAMABLE
3.1. Conceptos básicos
3.1.1. El interruptor como bit (unidad elemental de información)
3.1.2. El interruptor como parte de una instrucción u orden
3.2. Transición de la lógica cableada a la lógica programada
3.2.1. La lógica cableada
3.2.2. Traducción de circuitos eléctricos en listas de instrucciones en castellano
3.2.3. La lógica programable
3.3. Partes y funcionamiento de un autómata programable
3.3.1. Estructura externa
3.3.2. Estructura interna

UNIDAD 4. CONCEPTOS DE PROGRAMACIÓN
4.1. Escritura de un programa
4.2. Formas de representación de un programa
4.2.1. Lista de instrucciones
4.2.2. Esquema de funciones
4.2.3. Esquema de contactos
4.3. Estructura del programa
4.3.1. Programación lineal
4.3.2. Programación estructurada
4.4. Objetos de programación
4.4.1. Entradas digitales
4.4.2. Salidas digitales
4.4.3. Marcas
4.4.4. Temporizadores
4.4.5. Contadores
4.4.6. Entradas/salidas analógicas
4.5. Operaciones básicas
4.5.1. Operaciones combinacionales
4.5.2. Elementos biestables
4.5.4. Contadores
4.5.5. Operaciones de carga y transferencia
4.5.6. Operaciones aritméticas y de comparación
UNIDAD 5. EL HARDWARE DEL S7-300
5.1. Características generales
5.1.1. Estructura de un s7-300
5.2. Montaje
5.2.1. Disposición de elementos en único bastidor
5.2.2. Disposición de los módulos en varios bastidores
5.2.3. Montaje de los módulos en el perfil soporte
5.3. Direccionamento
5.4. Configuración del software
5.4.1. CPU 314 IFM
5.4.2. Configuración de hardware mediante step-7

UNIDAD 6. EL PAQUETE DE PROGRMACIÓN STEP-7
6.1. Instalación del software y autorización
6.1.1. Instalación del step-7
6.1.2. Instalación de autorización
6.2. El administrador simatic
6.2.1. Crear un proyecto nuevo con el asistente
6.2.2. Estructura del proyecto en el administrador simatic
6.3. El editor de programas de step-7
6.3.1. Las barras de herramientas
6.3.2. Tablas de símbolos
6.3.3. El editor de programas en contactos
6.3.4. Función observar
6.3.5. Función cargar
UNIDAD 7. EL SIMULADOR PLCSIM
7.1. La instalación del software
7.2. Los primeros pasos con la aplicación
7.3. Descripción de los menús
7.3.1. Menú simulación
7.3.2. Menú edición
7.3.3. Menú insertar
7.3.4. Menú PLC
7.3.5. Menú ejecutar
7.3.6. Menú ver
7.3.7. Menú herramientas

UNIDAD 8. PROGRAMACIÓN DEL AUTÓMATA PROGRAMABLE (I)
8.1. Consideraciones iniciales
8.1.1. ¿Cómo interpretamos en nuestro programa una entrada, salida o marca
8.1.2. Operandos byte, palabra y doble palabra
8.1.3. El acumulador (accu)
8.1.4. Imagen de proceso de entradas (pae) y de salidas (PAA)
8.1.5. El RLO
8.2. Operaciones combinacionales
8.2.1. Operación U (AND)
8.2.2. Operación UN (AND con entradas negadas)
8.2.3. Operación O (OR)
8.2.4. Operación on (or con entradas negadas)
8.2.5. Operación O sin operando
8.2.6. Operación U(
8.2.7. Operación o(
8.3. Operaciones set y reset
8.3.1. La operación S (SET)
8.3.2. La operación R (RESET)
8.3.3. La importancia del orden en que colocamos las instrucciones
8.4. Temporizadores
8.4.1. Carga del tiempo del temporizador
8.4.2. Tipos de temporizaciones
8.5. Contadores
8.5.1. ¿Cómo cargar el valor de un contador?
8.5.2. Operaciones de contaje

UNIDAD 9. PROGRAMACIÓN DEL AUTÓMATA (II)
9.1. Operaciones de carga y transferencia
9.1.1. Operación L: cargar
9.1.2. Operación T: transferir
9.1.3. Operaciones de carga con operandos constantes
9.2. Entradas-salidas analógicas
9.3. Operaciones de comparación
9.3.1. Operaciones de comparación
9.3.2. Operación ==I: comparación respecto a igualdad
9.3.3. Operación <>I: comparación respecto a desigualdad
9.3.4. Operación >I: comparación respecto a superioridad
9.3.5. Operación >=I: comparación respecto a superioridad o igualdad
9.3.6. Operación <=I: comparación respecto a inferioridad o igualdad
9.4. Operaciones aritméticas
9.4.1. Operación +I: sumar
9.4.2. Operación -I: restar
9.4.3. Operación *I: multiplicar
9.4.4. Operación /I: dividir
UNIDAD 10. PROGRAMACIÓN DEL AUTÓMATA (III)
10.1. Áreas de memoria de la CPU
10.2. Imagen del proceso
10.3. Ciclo de ejecución del programa del autómata
10.4. Bloques del programa de usuario
10.4.1. Bloques de organización
10.4.2. Bloques de organización para la ejecución cíclica del programa (OB1)
10.5. Definir bloques lógicos
10.6. Funciones (FC)
10.6.1. Llamada a una función
10.6.2. Entrada (EN) y salida (ENO)

Autómatas
Programables
Introducción a la
automatización
01

Libro de autómatas programables de SEAS estudios abiertos

Introducción a la automatización 1
01
• Índice
• OBJETIVOS.......................................................................................................... 3
• INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 4
1.1. Introducción a la automatización de procesos industriales................... 5
1.1.1. Definición de autómata programable .................................................... 5
1.2. Objetivos de la automatización industrial ................................................ 7
1.3. Las funciones de la automatización.......................................................... 8
1.4. Niveles de automatización ....................................................................... 10
1.5. Tipos de procesos industriales ............................................................... 12
1.5.1. Procesos continuos............................................................................. 12
1.5.2. Procesos discretos.............................................................................. 13
1.6. Estructura de los sistemas automatizados ............................................ 15
1.7. Descripción del funcionamiento de un automatismo............................ 17
1.8. Campos de empleo de las distintas tecnologías ................................... 20
• RESUMEN .......................................................................................................... 21

01
• Objetivos
• Justificar la automatización mediante los objetivos que persigue.
• Aclarar las funciones, grados y niveles de automatización.
• Clasificar los tipos de procesos industriales.
• Desglosar los sistemas automatizados en las partes que lo constituyen.
• Describir y definir las diferentes tecnologías usadas para la realización de
automatismos.

Formación Abierta
Introducción a la automatización
4
• Introducción
El fin primordial del autómata programable es sin duda la automatización de un
proceso, cualquiera que sea éste. Será necesario pues, que contemos con los
conocimientos indispensables para abordar el tema.
El tema de autómatas programables es muy extenso y complejo ya que se pueden
realizar aplicaciones del más alto nivel. Sin embargo, abordaremos los temas con el
fin de dar los pasos adecuados para ir entrando en este mundo tan apasionante.
No pretendemos alcanzar un nivel que no logremos entender bien, si no todo lo
contrario, ir con pasos adecuados para avanzar sin inconvenientes.
Lo que veremos aquí es aplicable a todo tipo de automatismo, desde el más
elemental hasta aplicaciones totalmente programadas.

01
1.1. Introducción a la automatización de
procesos industriales
No hace falta irse muy lejos para centrar el tema que nos ocupa. Si buscamos en
un diccionario los siguientes términos, encontraremos definiciones como las que
aparecen a continuación:
Automatización
Conjunto de procedimientos que tienden a reducir o
suprimir la intervención humana en los procesos de
producción.
Automática
Ciencia que trata de sustituir en un proceso el operador
humano por dispositivos mecánicos o electrónicos.
Automatizar
Aplicar la automática a un proceso, a un dispositivo, etc.
Automatismo
Dispositivo cuyo funcionamiento no requiere la
intervención del hombre.
Está claro pues, que la automatización pretende liberar al hombre de la realización
de procesos mentales o físicos, en la medida de lo posible. Y decimos liberar
porque la automatización pretendió desde el principio evitar al hombre trabajos
rutinarios y monótonos o aquellos en los que se requerían grandes esfuerzos
físicos. En esencia, aquellos procesos que resultaban más penosos para nosotros.
1.1.1. Definición de autómata programable
El autómata programable (también llamado PLC, siglas en inglés de Programable
Logic Controler que traducido es Controlador Lógico Programable) es el equipo
que en un sistema automático nos permite elaborar y modificar las funciones que
tradicionalmente se han realizado con relés, contactores, temporizadores, etc.
En otras palabras, un autómata programable es un equipo electrónico utilizado para
“controlar automáticamente”, a través de secuencias lógicas, máquinas y equipos.
Basan su funcionamiento en las técnicas digitales con microprocesadores,
empleando una estructura similar a la de un ordenador doméstico.

Formación Abierta
6
Según IEC 61131 (Comisión Internacional Electrotecnia),
un autómata programable (AP) es un sistema electrónico
programable diseñado para ser utilizado en un entorno
industrial, que utiliza una memoria programable para el
almacenamiento interno de instrucciones orientadas al
usuario, para implantar unas soluciones específicas tales
como funciones lógicas, secuencia, temporización,
recuento y funciones aritméticas con el fin de controlar
mediante entradas y salidas, digitales y analógicas,
diversos tipos de máquinas o procesos.
Figura 1.1. Fotografía de un autómata programable de la familia Siemens.

01
1.2. Objetivos de la automatización
industrial
Los procesos industriales están cada vez más automatizados. Esta tendencia está
justificada por los propios objetivos que persigue la automatización. Podemos
reunirlos en los siguientes:
• Competitividad: exige la búsqueda de costes más bajos para el producto, por
medio de la reducción de los gastos de mano de obra, ahorro de material,
economización de energía, etc.
• Seguridad: la supresión de los trabajos peligrosos o pesados por parte del
hombre, permite la mejora de las condiciones de trabajo y el ennoblecimiento
del mismo.
• Calidad: “Errar es humano”. Al limitar el factor humano en la realización del
producto, conseguiremos un mejor acabado para el mismo y una calidad
relativamente constante.
• Evitar las limitaciones humanas: realizando operaciones imposibles de
controlar intelectual o manualmente.
• Disponibilidad del producto: mejorando la disponibilidad de los productos,
pudiendo proveer las cantidades necesarias en el momento preciso.
• Flexibilidad de la herramienta: significa, poder modificar de forma sencilla y
rápida los medios de los que disponemos para la fabricación de distintos
productos o para modificar el proceso de elaboración.

Formación Abierta
8
1.3. Las funciones de la automatización
Supongamos un proceso sin automatizar en el que una persona recoge las cajas
que le entrega el puesto anterior cuando le avisan. Según el tamaño de estas cajas,
pequeñas o grandes, deberá pintarlas de un color u otro (rojo para las grandes y
verde para las pequeñas).
Para realizar este trabajo, la persona debe pasar por tres etapas, a saber:
1. Adquisición de datos: el operario deberá identificar sensorialmente (con el
sentido de la vista o el del tacto, por ejemplo), si se trata de una caja grande
o pequeña.
2. Tratamiento de los datos: una vez determinado el tamaño de la caja, deberá
decidir (proceso mental) si la pinta de rojo (caja grande) o si por el contrario
debe ser pintada de verde (caja pequeña), en función de las instrucciones
que le hayan dado.
3. Ejecución de lo decidido: cuando ya haya decidido lo que debe realizar,
pasará a la acción cogiendo la brocha y pintura adecuada (trabajo manual).
Al terminar de pintar la caja esperará a que vuelvan a avisarle de la llegada
de una nueva caja.
Según todo esto, la labor de este operario engloba la adquisición de datos, el
tratamiento de los mismos, y la ejecución de lo decidido.
Pintado de caja
en rojo
Pintado de caja
en verde
Tratamiento de datos
(Toma de decisiones)
Adquisición de datos
Figura 1.2. Toma de decisiones y discriminación de color.

01
Si nos planteáramos automatizar totalmente este proceso, deberíamos cubrir las
mismas funciones que tenía encomendadas el operario. Por lo tanto, las funciones
de la automatización son las siguientes:
ƒ Adquirir datos con algún tipo de sensor, de forma que sepa “discriminar” el
tipo de caja que tiene en ese momento (caja grande o pequeña)
ƒ Tratar o procesar los datos adquiridos con algo que tenga algún poder de
decisión, en base a una herramienta programada que contenga los casos
posibles del proceso productivo.
ƒ Ejecutar lo decidido mediante algún actuador que sea capaz de sustituir el
trabajo manual, de forma que se pinte la caja con el color adecuado
dependiendo de la información de entrada.

Formación Abierta
10
1.4. Niveles de automatización
La automatización existente en una empresa o fábrica puede abarcar distintos
niveles. Nosotros los hemos clasificado de la siguiente forma:
Figura 1.3. Niveles de automatización.
Nivel 1
Automatización de una máquina sencilla o parte de una máquina.
El proceso necesitará de la utilización de un equipo de “gama baja” en el que se
procesarán pocas señales de entrada y de salida. Por ejemplo pequeños autómatas
modulares.
Nivel 2
Automatización de un conjunto de máquinas sencillas o de una máquina más
compleja.
El proceso constará de varios equipos de “gama baja” interconectados entre sí o de
un equipo de “gama media” (que puede gestionar mayor número de entradas /
salidas). La utilización de una configuración u otra dependerá principalmente de las
necesidades del proyecto en sí y del coste de inversión.

01
Nivel 3
Automatización de un proceso de producción completo.
En este caso estamos tratando ya un problema complejo en el que además de
automatizar el proceso de fabricación se requieren datos del estado del mismo
(supervisión del sistema). De esta forma utilizaremos equipos de “gama media o
alta” y equipos de intercambio de información hombre-máquina.
Nivel 4
Es el nivel de automatización llamado de “gestión integrada”, en el que se pretende
efectuar la unión entre la producción y la gestión de la empresa.
En este caso se utilizarán equipos de “gama media o alta” interconectados entre sí
y equipos de supervisión de donde se obtendrán datos de productividad, almacén,
pedidos, facturación, etc.
Autómata
gama alta PC
Autómata
gama media
Autómata
gama media Supervisión
Generación
de informes
Figura 1.4. Ejemplo de automatización de nivel 4.

Formación Abierta
12
1.5. Tipos de procesos industriales
Los procesos industriales pueden ser de dos tipos básicos, en función de su
evolución con el tiempo. Estos dos tipos básicos son: los procesos continuos y los
procesos discretos.
Los primeros se suelen tratar con disciplinas como la regulación y los
servomecanismos; mientras que los discretos, son los que tradicionalmente han
venido tratando la automatización Industrial clásica.
Sin embargo, dado que cada vez contamos con elementos de control más potentes,
no debemos olvidarnos de los procesos continuos. Actualmente, muchos autómatas
cuentan con reguladores PID integrados que nos permiten regular de forma muy
fina la velocidad de un motor asíncrono por ejemplo.
Los controladores PID (Proporcional Integral Derivativo)
son los tipos de dispositivos de electrónica de control
cuya tecnología intenta mantener su salida en un nivel
predeterminado.
Se utiliza en aplicaciones tales como control de presión,
flujo, química, fuerza, velocidad y otras variables.
Además es utilizado en reguladores de velocidad de
automóviles.
Queremos hacer notar además, que, cualquier proceso industrial podrá ser
continuo, discreto o una mezcla de ambos.
1.5.1. Procesos continuos
En los procesos continuos, los valores del proceso se recogen continuamente para
poder compararlos con el valor de referencia o consigna, y variar las salidas del
proceso también de forma continua.
En un aparato de aire acondicionado, el sistema de
control recibe continuamente el valor de la temperatura
de la habitación para compararlo con el valor que
nosotros deseamos, y obrar en consecuencia.

01
Características de los sistemas continuos
Todos los valores del proceso son función de un tiempo continuo t. El valor de
proceso no será igual ahora, que dentro de cinco minutos, aún sin haber tocado
nada, o sin haber introducido ningún tipo de consigna.
Las variables empleadas en el proceso y el sistema de control son de tipo
analógico, por ejemplo presiones de temperaturas, volumen, etc. La temperatura de
un proceso pueden tomar infinitos valores (22º, 22.1º, 22º...).
Sistema de control de temperatura
Temperatura de
referencia deseada
Temperatura controlada
Figura 1.5. Esquema de sistema de control de temperatura.
1.5.2. Procesos discretos
En los procesos discretos, la recogida de valores del proceso sólo se efectúa en
instantes muy puntuales.
En el circuito de marcha - paro, el sistema de control tan solo se interesa por los
valores del proceso cuando cambian las consignas del operario, es decir, cuando
pulsamos el botón de marcha o el de paro.

Formación Abierta
14
Características de los procesos discretos
Los valores de proceso son conocidos por el sistema de control sólo en instantes
discretos (determinados) de tiempo.
Las variables empleadas en el proceso y el sistema de control son de tipo todo -
nada (activado o desactivado, conectado o desconectado, 1 ó 0...)
Figura 1.6. Ejemplo de proceso discreto (marcha paro de un motor).
Cuando encadenamos varios procesos discretos uno detrás de otro, de forma que
la ejecución del siguiente depende de si ha concluido ya el anterior, hablamos de
“procesos por lotes” (o en ingles batch).

01
1.6. Estructura de los sistemas
automatizados
Podemos desglosar los sistemas automatizados en dos partes bien diferenciadas,
la Parte Operativa (P.O.), y la Parte de Mando (P.M.).
Parte operativa Parte de mando
Parte operativa Parte de mando
Máquina A
Máquina B
Operario
Actuadores
Sensores
Actuadores
Sensores
Figura 1.7. Figura 1.6. Estructura de los sistemas automatizados.
Parte Operativa
Engloba la parte del sistema que opera sobre la máquina y el producto. En general
comprende lo siguiente:
Útiles y medios diversos que se aplican en el proceso de fabricación como pueden
ser moldes, útiles de estampar, herramientas de corte, bombas, prensas, etc.
Accionadores destinados a mover el proceso automatizado, como un motor
eléctrico para accionar una bomba, un cilindro hidráulico para cerrar un molde, etc.
Parte de Mando
Como su propio nombre indica, es la que manda o envía las órdenes hacia la Parte
Operativa y recibe las señales de retorno para coordinar sus acciones (si se trata de
un control en lazo cerrado).

Formación Abierta
16
La Parte de Mando puede recibir o enviar información (comunicarse) con tres
posibles interlocutores:
1. Con la Parte Operativa de la máquina o proceso que controla:
Recibe información de la máquina o proceso mediante los captadores o
sensores (finales de carrera, detectores de nivel, de proximidad, etc.)
Envía información a los accionadores (motores, cilindros, etc.) por medio de
los preaccionadores (contactores, electroválvulas, etc.).
2. Con la persona que está al cargo de la máquina o proceso:
Recibe información del operario en forma de consignas o instrucciones para
la ejecución del proceso de una forma u otra, para el ajuste del proceso o
máquina, para su reparación, etc.
Envía información al operario de la situación o estado del proceso mediante
indicadores luminosos, sonoros, de panel, etc.
3. Con la Parte de Mando de otras máquinas o procesos:
Cuando varias máquinas cooperan en una misma producción, la
coordinación entre todas ellas debe realizarse mediante la comunicación
entre las Partes de Mando de las mismas.

01
1.7. Descripción del funcionamiento de
un automatismo
Cuando nos enfrentamos a la automatización de un proceso, debemos conseguir
realizar una descripción de la estructura del mismo de la forma más clara posible. Si
lo conseguimos, la realización, explotación, mantenimiento o reparación del mismo,
siempre será mucho más sencilla.
Cuando el cliente nos pide la automatización de un proceso es muy probable que lo
haga mediante un lenguaje corriente:
• Quiero que cuando la pieza que va sobre la cinta transportadora llegue a…
Después de prestar atención a todas sus indicaciones y ponerlas en común con el
cliente, será trabajo nuestro el desarrollar todo lo pedido hasta el más bajo nivel,
teniendo en cuenta cómo y cuándo deben trabajar los actuadores y captadores para
plasmarlo sobre papel de una forma clara.
Si hablamos de automatismos sencillos, la descripción literal del funcionamiento
quizá pudiera bastar, junto con algún esquema o diagrama, pero cuando los
procesos comienzan a ser más complejos, tenemos que buscar métodos gráficos
que nos permitan trabajar más fácilmente.
Los métodos de los que disponemos para desarrollar estas especificaciones son los
diagramas de contactos, representación mediante funciones lógicas, los
organigramas o flujogramas, cronogramas o diagramas de tiempo, el Grafcet, etc.
Ejemplos de diagramas de contactos y funciones lógicas

Formación Abierta
18
Ejemplo de organigrama
Inicio
¿Funciona?
¿Lo has tocado?
¿Lo sabe
alguien?
Tíralo
Ocúltalo
¡ No lo
toques!
¿Puedes
culpar a
otro?
Justificable con
palabrejos
técnicos
incomprensibles
¿Te traerá
problemas?
Ningún problema
Fin
NO NO
NO
NO
SÍ
SÍ
SÍ
SÍ
NO
Ejemplo de cronograma

01
Ejemplo de Grafcet. Desarrollo de etapas o acciones de un proceso
productivo
PULSADOR PARO Y NO FALLO
E 1
E 0
E 3
E 2
5sg T 2 Y NO FALLO
PULSADOR MARCHA Y NO FALLO
5sg T 1 Y NO FALLO
Sistema OK
ARRANCAR
MOTOR A
NO HAY FALLO
ARRANCAR
TEMPORIZACIÓN
T 1 5sg
ARRANCAR
TEMPORIZACIÓN
T 2 5sg
ARRANCAR
MOTOR B
ARRANCAR
MOTOR C
5sg T 3 Y NO FALLO
E 4
ARRANCAR
TEMPORIZACIÓN
T 3 5sg
E 5
5sg T 4 Y NO FALLO
ARRANCAR
TEMPORIZACIÓN
T 4 5sg
PARAR
MOTOR A
E 6
5sg T 5 Y NO FALLO
ARRANCAR
TEMPORIZACIÓN
T 5 5sg
ARRANCAR
MOTOR B
E 7
MOTOR PARADO Y NO FALLO
PARAR
MOTOR C
E 8
NO FALLO
FALLO
FALLO
FALLO
FALLO
FALLO
FALLO
FALLO
FALLO
GRAFCET NIVEL 1
GRAFCET NIVEL 1
Sistema Ok
Grafcet Nivel 1
Arrancar
motor A
Arrancar temporización
T1 5sg
Arrancar
motor B
T2 5sg
Arrancar motor C
T3 5sg
Parar
motor A
T5 5sg
Parar
motor B
T5 5sg
Parar motor C
E0
E1
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E8
Parar
Motor
A
Parar
Motor
B
Parar
Motor
C
Parar
temporización
T1,T2,T3,T4,T5

Formación Abierta
20
1.8. Campos de empleo de las distintas
tecnologías
Tecnologías cableadas
Los relés electromagnéticos siguen siendo muy utilizados en aquellos
automatismos muy sencillos, ya que pueden trabajar directamente con tensiones de
la red, y el coste de material e instalación en estos casos no justifica el uso de otros
métodos.
El mando neumático, es sumamente atractivo en las máquinas de producción
equipadas con cilindros neumáticos.
Placas electrónicas
El uso de estas tarjetas queda relegado a los automatismos que pueden realizarse
en serie, por el gran volumen de producción. Como ya comentamos, están
diseñadas para dar solución a un problema muy concreto.
Ordenadores industriales
Si bien la adquisición de datos, control y monitorización de procesos mediante
ordenador está dando grandes avances, el empleo de los mismos, se encuentra
reducido, en la actualidad, a las aplicaciones cercanas a la gestión que requieren
grandes volúmenes de programas o de datos.
Cada vez es más frecuente encontrar al ordenador como “maestro” en un nivel
superior al de los autómatas programables.
Autómatas programables
Se requiere su uso tan pronto como el automatismo se vuelve excesivamente
complejo, o exige una gran flexibilidad y capacidad de evolución, circunstancias
cada vez más frecuentes.

01
• Resumen
• La automatización tiende a reducir la intervención humana en los procesos de
producción.
• Los objetivos que persigue la automatización son: ser más competitivos, la
seguridad, la calidad, evitar limitaciones humanas, la disponibilidad del
producto y la flexibilidad.
• Las funciones de la automatización son: la adquisición de datos, el tratamiento
de los mismos y la ejecución de decisiones.
• Los procesos industriales pueden ser continuos, discretos o una mezcla de
ambos.
• Un sistema automatizado consta de parte operativa (P.O.) y parte de mando
(P.M.).
• Los elementos de un sistema automatizado son: accionadores y
preaccionadores, captadores o sensores, elementos de procesamiento,
elementos de diálogo hombre-máquina, elementos de comunicación entre
máquinas.
• Para describir y documentar un automatismo usaremos diagramas de
contactos, de funciones lógicas, organigramas, cronogramas, el Grafcet.
• Dependiendo de las necesidades del proceso a desarrollar, emplearemos
tecnologías cableadas, placas electrónicas, ordenadores industriales o
autómatas programables.

Autómatas
Programables
Elementos de un sistema
automatizado
02

Automatas Programables
Elementos de un sistema automatizado 1
02
• Índice
• OBJETIVOS.......................................................................................................... 3
• INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 4
2.1. Sensores y captadores............................................................................... 5
2.1.1. Sensores táctiles................................................................................... 7
2.1.1.1. Termostatos.................................................................................... 9
2.1.1.2. Presostatos y vacuostatos.............................................................. 9
2.1.2. Sensores de proximidad ..................................................................... 11
2.1.2.1. Sensores de proximidad magnéticos............................................ 14
2.1.2.2. Sensores de proximidad inductivos.............................................. 15
2.1.2.3. Sensores de proximidad capacitivos ............................................ 17
2.1.2.4. Sensores ópticos o fotosensores.................................................. 20
2.1.2.5. Sensores de ultrasonidos ............................................................. 24
2.2. Accionadores y preaccionadores............................................................ 27
2.2.1. Accionadores ...................................................................................... 27
2.2.1.1. Eléctricos ...................................................................................... 27
2.2.1.2. Neumáticos................................................................................... 28
2.2.1.3. Hidráulicos.................................................................................... 28
2.2.2. Preaccionadores ................................................................................. 29
2.2.2.1. Eléctricos ...................................................................................... 29
2.2.2.2. Neumáticos................................................................................... 32
2.2.2.3. Hidráulicos.................................................................................... 33
2.3. Elementos de diálogo hombre-máquina................................................. 34
2.3.1. Pulsadores .......................................................................................... 34
2.3.2. Selectores manuales........................................................................... 35
2.3.3. Pilotos ................................................................................................. 35
2.3.4. Visualizadores..................................................................................... 36
2.3.5. Paneles de operador........................................................................... 36
• RESUMEN .......................................................................................................... 39

02
• Objetivos
• Conocer los detectores de señal más comunes: pulsadores, interruptores,
presostatos, termostatos, etc.
• Describir los sensores utilizados en la industria asiduamente: magnéticos,
inductivos, capacitivos, ópticos y otros de sumo interés.
• Conocer los distintos accionadores y preaccionadores existentes en el
mercado.
• Conocer los dispositivos hombre-máquina que se pueden utilizar en un sistema
automatizado.

Formación Abierta
Elementos de un sistema automatizado
4
• Introducción
Hasta ahora hemos visto los procesos industriales de automatización. Dentro de
estos se encuentran, como es evidente, los distintos elementos que coordinados
entre sí hacen que el proceso automático funcione.
En el caso de los autómatas programables, dichos elementos están conectados en
las entradas y salidas de los mismos.
En las salidas pueden ir conectados los contactores, (que intentaremos describir en
sus datos más relevantes de cara a su buen funcionamiento), las electroválvulas y
por supuesto el hermano pequeño: el relé auxiliar, entre otros.
En las entradas conectaremos los pulsadores, con o sin enclavamiento mecánico,
presostatos, termostatos y ¡cómo no!, sensores de tipo magnético, inductivo,
capacitivo, óptico, etc.
Nuestras salidas se conectarán a los distintos accionadores o preaccionadores,
como son pilotos, réles, contactores, etc.
Por su importancia de cara al buen funcionamiento de todo el proceso automático
general, es evidente que necesitamos conocer los elementos que se describen en
el presente tema.

02
2.1. Sensores y captadores
La automatización de las instalaciones industriales requiere la existencia de ciertos
dispositivos que suplan la acción del operario en los cambios de actuación o de
operación. Se trata de los sensores, de los que existe una diversidad cada vez
mayor debido al avance y perfeccionamiento de los automatismos.
Los sensores desarrollan una serie de funciones de vital importancia en las
instalaciones automatizadas. Entre ellas destacamos las siguientes:
• Seguimiento del ciclo de funcionamiento, para facilitar la sincronización de las
distintas fases operativas del mismo.
• Reconocimiento de piezas para informar al sistema de control e información de
este reconocimiento al sistema de control, para que este realice un proceso u
otro en función del tipo de pieza detectada.
• Vigilancia de la marcha del proceso en tiempo real, informando al sistema de
control de cualquier emergencia o situación anómala, y que éste pueda obrar en
consecuencia.
• Vigilancia de la apertura de las defensas de máquinas, instalaciones, etc.
cuando exista la posibilidad de que se ocasionen accidentes. En esencia,
detectar situaciones de peligro para el personal, e incrementar la seguridad de
las instalaciones.
El campo de la sensórica ha avanzado espectacularmente motivado precisamente
por las exigencias de la automatización. Hoy por hoy, tenemos la posibilidad de
medir - controlar cualquier cosa. Para abarcar y estudiar con detalle todas las
posibilidades sería necesario un curso de volumen similar al que tenemos entre
manos.
En este tema, entenderemos por sensor a aquel
dispositivo capaz de convertir una magnitud física
(presión, temperatura, velocidad, etc.) en una señal
eléctrica directamente utilizable por nosotros.
Antes de nada, aclararemos la frase “señal eléctrica directamente utilizable por
nosotros”.
El fin último que nos marcamos es el de conectar los sensores al autómata, y es
precisamente el hecho de usar un autómata lo que abre las posibilidades
enormemente.

Formación Abierta
6
Las señales provenientes de sensores que podremos utilizar directamente serán:
• Señales todo - nada, proporcionadas mediante el cierre y apertura de unos
contactos, o por la aplicación de tensión o no mediante elementos electrónicos
(un transistor saturado o en corte como salida del sensor). Estas son las
señales más ampliamente utilizadas.
• Señales analógicas linealizadas, es decir, aquellas en las que una magnitud
física, como por ejemplo una temperatura se corresponden proporcionalmente
con una señal eléctrica (tensión o corriente).
Al decir linealizadas, nos referimos a que un incremento
en la magnitud física provoca un incremento (o
decremento) proporcional en la señal eléctrica.
En la tabla siguiente, podemos observar como un sensor de temperatura ideal, nos
ofrece una tensión proporcional a la temperatura captada, de forma que por cada
grado centígrado se incrementa la tensión en medio voltio.
Temperatura en ºC Tensión de salida del sensor
0ºC 0 V
1ºC 0,5 V
2ºC 1 V
3ºC 1.5 V
4ºC 2 V
Esta señal analógica conectada a una entrada analógica del autómata, nos
permitirá, mediante la programación pertinente, inferir la temperatura del sistema
controlado.
• Señales binarias o numéricas. Cada vez son más los sensores que ofrecen su
salida como una combinación binaria, facilitándonos su uso con dispositivos de
control como los autómatas.
Hechas estas aclaraciones, dividiremos los sensores en dos grandes grupos,
dejando claro que para casi todos ellos habrá la posibilidad de encontrarlos en sus
versiones todo - nada, analógicos o numéricos:
• Sensores táctiles, que requieren contacto físico con el objeto.
• Sensores de proximidad, que no requieren contacto físico con el objeto.

02
A continuación, ofrecemos una pincelada de los más usuales, sin entrar en
demasiados detalles técnicos, ya que esto sería más propio de un curso de
automatismos eléctricos:
2.1.1. Sensores táctiles
Los sensores táctiles son los más utilizados en las instalaciones automatizadas,
siendo los más simples los interruptores final de carrera y los microinterruptores. Su
función es muy sencilla: abrir o cerrar un circuito o enviar una señal todo nada.
Finales de carrera y micro interruptores
Son aparatos destinados a controlar la posición de un órgano en una máquina o la
posición de la misma máquina.
Su aplicación va dirigida a la parada o inversión del sentido del desplazamiento por
lo que se convierten en órganos de los que depende la seguridad del material y del
personal.
Al actuar una fuerza mecánica sobre la parte saliente del interruptor, desplaza los
contactos y abre o cierra circuitos.
De acuerdo con el tipo de trabajo a realizar, se eligen para los finales de carrera: los
de varilla, bola, rodillo, leva con rodillo, etc.
Con vástago de rodillo. Con anillo para estirar. Con varilla flexible.

Formación Abierta
8
Rodillo y palanca sencilla. Palanca de rodillo.
Figura 2.1. Ejemplos de finales de carrera.
Los microinterruptores tienen un cometido similar a los finales de carrera, y un
funcionamiento idéntico.
En realidad, podríamos hablar de ellos como finales de carrera miniaturizados.
Básico. Básico de tipo botón. De lámina.
Pulsador de rueda. Con leva de rodillo. Con rodillo escamoteable.
Figura 2.2. Ejemplo de microinterruptores.

02
2.1.1.1. Termostatos
Son aparatos que cierran o abren circuitos en función de la temperatura que les
rodee.
Hay que aclarar que el termostato no nos da el valor de la variable de temperatura
en cada momento, si no que dispara un contacto en función de la consigna
prefijada.
Termostato abierto. Termostato activado.
Figura 2.3. Imagen de un termostato y esquema de funcionamiento.
En la imagen superior se puede observar un termostato para control de
temperaturas de fluidos. La bulba debe ser sumergida en el fluido cuya temperatura
se desea controlar. El punto de consigna, es decir la temperatura en la que
cambiará de posición el contacto, se regula mediante el muelle. El funcionamiento
es el siguiente: La presión del vapor interno de la bulba, que aumentará
proporcionalmente con la temperatura, actúa sobre una membrana que a través de
un pistón abrirá o cerrará los contactos.
2.1.1.2. Presostatos y vacuostatos
Son aparatos que accionan circuitos en función de la presión que actúa sobre una
instalación neumática o hidráulica. La función de los vacuostatos es regular
depresiones.
Pueden ser de tipo mecánico cuyo principio de funcionamiento es similar al de los
termostatos. También existen los presostatos electrónicos que constan de un
sensor cerámico piezo-resistivo (resistencia que varía con la presión). Además
poseen un display y pueden ser programados mediante teclas.

Formación Abierta
10
Normalmente los presostatos y vacuostatos electrónicos disponen de dos puntos de
consigna, uno alto (PA) y otro bajo (PB) que se pueden regular de forma
independiente.
Punto de consigna alto
Es el valor máximo de presión escogido y ajustado en el
presostato o el vacuostato para el que la salida eléctrica
cambiará de estado cuando la presión sea ascendente.
Punto de consigna bajo
Es el valor de presión mínima escogido y ajustado en el
presostato o el vacuostato para el que la salida eléctrica
cambiará de estado cuando la presión sea descendente.
Figura 2.4. Ejemplos de presostatos: mecánico y electrónico.
Se utilizan frecuentemente para:
ƒ Controlar la puesta en marcha de grupos compresores en función de la
presión del depósito.
ƒ Asegurarse de la circulación de un fluido lubricante o refrigerador.
ƒ Limitar la presión de ciertas máquinas-herramienta provistas de cilindros
hidráulicos.
ƒ Detener el funcionamiento de una máquina en caso de baja presión.

02
Los principales criterios de selección son los siguientes:
ƒ Tipo de funcionamiento, vigilancia de un umbral o regulación entre dos
umbrales.
ƒ Naturaleza de los fluidos (aceites hidráulicos, agua, aire...).
ƒ Valor de la presión que se controla.
ƒ Entorno.
ƒ Tipo de circuito eléctrico, circuito de control (el caso más frecuente), circuito
de potencia (presostato de potencia).
2.1.2. Sensores de proximidad
Tal y como indicamos previamente, la principal característica de estos sensores es
que no requieren contacto físico con el objeto a detectar.
La mayoría de los sensores de proximidad nos proporcionan señales todo - nada.
Tienen un contacto abierto y otro cerrado en reposo, o nos proporcionan una
tensión a su salida cuando realizan la detección (puede ser una tensión positiva o
masa en función del sensor usado), que podremos emplear según la aplicación.
Los símbolos de los sensores de proximidad más habituales aparecen a
continuación:
1 5
2
BN(1)
BK(4)
BU(3)
6

Formación Abierta
12
3
BN(1)
BK(4)
BU(3)
7
BN(1)
WH(2)
AV
4
BN(1)
BK(4)
BU(3)
8
Donde:
1. Sensor de proximidad magnético.
2. Sensor de proximidad inductivo.
3. Sensor de proximidad capacitivo.
4. Sensor óptico de barrera (emisor).
5. Sensor óptico de barrera (receptor).
6. Sensor de proximidad óptico en un cuerpo.
7. Sensor de proximidad por ultrasonido.
8. Sensor de proximidad genérico.
Podemos encontrar estos sensores con tecnología de dos, tres y cuatro hilos:
Tecnología de dos hilos
La tensión de alimentación puede ser corriente continua o alterna. Tienen como
ventaja que la conexión es en serie con la carga como los interruptores de posición
mecánicos. Como desventajas existe una corriente de fuga (pequeña corriente que
circula en estado abierto) y una tensión residual (que se mediría en bornes del
detector cuando se encuentra en estado cerrado).

02
Tecnología de tres hilos
Estos aparatos constan de dos hilos para la alimentación en corriente continua y un
hilo para la transmisión de la señal de salida. Pueden ser de dos tipos:
ƒ Tipo PNP: Conmutación sobre la carga del potencial positivo.
ƒ Tipo NPN: Conmutación sobre la carga del potencial negativo.
BN
BU
BK
+24 V
0 V
NPN
Tecnología de cuatro hilos
Al igual que los anteriores constan también de dos hilos para la alimentación en
corriente continua, pero para la señal tiene uno más. El nuevo hilo (WH) nos da una
señal NC (normalmente cerrada). También pueden ser de tipo PNP o NPN.
Para todas estas tecnologías la designación de los terminales del sensor es tal y
como sigue:
Conexión del terminal Color Designación Desig. numérica
Alimentación (+) Marrón BN 1
Alimentación (-) Azul BU 3
Salida del sensor (abierta) Negro BK 4
Salida ambivalente Blanco WH 2
Existen de varios tipos, tamaños, marcas y formatos. A continuación mostramos los
más comunes.

Formación Abierta
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2.1.2.1. Sensores de proximidad magnéticos
Este tipo de sensores reaccionan ante los campos magnéticos de imanes
permanentes, o electroimanes.
Los de tipo REED tienen las láminas de contacto de material ferromagnético que
forman el contacto, siendo este de tipo N.C., N.A. o conmutado, si bien, el contacto
más usual es de tipo N.A. Las láminas están selladas dentro de un pequeño tubo de
vidrio, con un gas en su interior de naturaleza inerte (Nitrógeno) con el fin de que no
se produzcan arcos en la conmutación.
Figura 2.5. Detectores magnéticos tipo Reed.
Si se acerca un campo magnético al sensor las láminas se unen por magnetismo y
se produce el contacto eléctrico.
Figura 2.6. Detector magnético tipo Reed. Por gentileza de FESTO
Pneumatics S.A.
Precauciones al realizar el montaje
A la hora de trabajar con detectores magnéticos, se deberán tener en cuenta
algunas precauciones...
ƒ Este tipo de detectores es altamente influenciable por entornos
magnéticamente agresivos. Es por ello por lo que, si existen campos
magnéticos importantes, los detectores Reed deberán ser apantallados
correspondientemente.

02
ƒ Si el montaje se realiza sobre cilindros neumáticos, la distancia entre
detectores no deberá ser inferior a 60 mm., ya que, de lo contrario, podrían
producirse conmutaciones no deseadas (falsos contactos). No obstante, se
recomienda consultar las características propias de cada detector dadas por
los fabricantes.
ƒ En los detectores tipo Reed la corriente de paso debe limitarse al máximo,
por lo que se suele realizar un montaje directo a una carga controlada
(habitualmente un relé que fije la máxima intensidad de paso por debajo del
límite del detector). Este paso no es preciso en el montaje con PLC.
ƒ Por último, y en especial para aplicaciones electroneumáticas, ha de tenerse
en cuenta que la potencia de llamada de un relé es de aproximadamente 8
veces el valor de la potencia de mantenimiento. Por este motivo se deberá
tomar el valor de la potencia de llamada como valor de cálculo.
Aplicaciones de los detectores Reed
Son muchas las aplicaciones de los detectores magnéticos, pero la más conocida
es la detección de la posición de los cilindros neumáticos, tal y como muestra la
figura.
Figura 2.7. Aplicación de los detectores magnéticos tipo Reed.
No obstante, estos detectores pueden dar solución a infinidad de procesos de
automatización, tales como:
ƒ Interruptores de puertas.
ƒ Posicionado de componentes / materiales.
ƒ Mediciones de velocidad.
ƒ Sistemas de conteo.
ƒ Etc.
2.1.2.2. Sensores de proximidad inductivos
Los sensores inductivos, emiten un campo magnético y aprecian los cambios que
los objetos a detectar provocan en el. Estos sensores se aplican especialmente a
metales ferrosos, si bien pueden utilizarse con otros objetos metálicos no ferrosos,
aunque aceptando una disminución en su sensibilidad.

Formación Abierta
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Figura 2.8. Detectores inductivos de tipo cilíndrico y rectangular. Por
gentileza de FESTO Pneumatics S.A.
Principio de funcionamiento
Básicamente, está compuesto por un oscilador cuyos bobinados componen la cara
sensible. Delante de dicha cara se crea un campo magnético alterno.
1. Oscilador.
2. Etapa de tratamiento.
3. Etapa de salida.
Figura 2.9. Composición del detector de proximidad inductivo.
Al colocar una pantalla metálica en el campo magnético del detector, se producen
unas corrientes inductivas que originan una carga adicional que provoca la parada
de las oscilaciones. Después del tratamiento se suministra una señal de salida que
corresponde con un contacto de cierre NA, de apertura NC o complementario NA +
NC.
Figura 2.10. Esquema de funcionamiento de un detector inductivo.

02
El principal inconveniente de este tipo de sensores es la influencia de las
perturbaciones electromagnéticas, que pueden alterar el campo generado. Es el
caso, por ejemplo, de los soldadores, en los que las corrientes de elevada energía
que se desarrollan en los electrodos, producen ondas electromagnéticas cuyo
campo puede inducir un cambio en el del sensor, similar al creado por una pieza.
Como características más relevantes, podemos citar que poseen un tiempo de
conmutación casi instantáneo, y que son insensibles a la suciedad.
Generalmente se distinguen dos tipos de sensores inductivos: PNP con salida
positiva y NPN con salida negativa.
Aplicaciones de los detectores inductivos
Las aplicaciones industriales de estos sensores son múltiples. A continuación
tenemos una pequeña muestra de las mismas:
ƒ Detección del émbolo de un cilindro neumático.
ƒ Detección de transportadoras metálicas de piezas en una cinta de cadena
de producción.
ƒ Detección del sentido de giro.
ƒ Detección de objetos y formas.
2.1.2.3. Sensores de proximidad capacitivos
Los detectores capacitivos son adecuados para detectar objetos o productos no
metálicos de cualquier tipo (papel, vidrio, plástico, líquido, etc.).
Un detector de proximidad capacitivo se compone básicamente de un oscilador
cuyo condensador está formado por 2 electrodos situados en la parte delantera del
aparato, una etapa de tratamiento y una señal de salida.
Figura 2.11. Ejemplo de sensor capacitivo y esquema de funcionamiento.

Formación Abierta
18
El principio de funcionamiento es similar al de un sensor inductivo, con la diferencia
de que aquí se mide el campo eléctrico por la proximidad o lejanía de un objeto.
Cuando se sitúa en este campo un material conductor o aislante de permitividad
superior a 1, se modifica la capacidad de conexión y se bloquean las oscilaciones.
Cualquier material cuya constante dieléctrica sea mayor de 2 será detectado.
Cuanto menor sea esta constante menor será la distancia de conmutación.
Permitividad: Propiedad de un dieléctrico (material
aislante) para debilitar las fuerzas electrostáticas, por
referencia a estas mismas fuerzas cuando se ejercen en
el vacío.
Se representa con ε y es el producto de la constante
dieléctrica de un dieléctrico, εr, y la permitividad eléctrica
del vacío, ε0.
ε = εr•ε0
La constante dieléctrica depende de la naturaleza del
material. Para el aire εr es 1.
La sensibilidad de estos sensores suele ajustarse mediante un potenciómetro. La
máxima distancia de detección que puede obtenerse depende de la marca que
empleemos, pudiendo llegar a varios cm.
El alcance de los detectores capacitivos, varía notablemente en función de las
características del ambiente, de la humedad y temperatura del aire y de la cantidad
de polvo en suspensión. Por ello, su utilización no está muy extendida, y su uso se
limita a los casos en los que no sea posible aplicar otra tecnología, por ejemplo, con
líquidos y materiales granulosos o pulverulentos.
Las aplicaciones de estos sensores pueden ser las siguientes entre otras:
ƒ Detección de objetos a través de paredes no metálicas de grosor no
superior a 4 mm., siempre que el material a detectar tenga una constante
dieléctrica superior a 4 veces la de la pared.
ƒ Nivel de llenado de contenedores de almacenamiento.
ƒ Detección de materiales no metálicos.
ƒ Detección de objetos de color mate o negro.
ƒ Detección del nivel de líquidos.
ƒ Detección del nivel de material a granel.
ƒ Supervisión de la rotura de un cable de cobre.

02
Ejemplo de aplicación de detección y llenado de un
recipiente: mediante dos sensores.
Una cinta transportadora trae los recipientes para llevar a
cabo su llenado. Los detectores 1 (para materiales
aislantes) y 2 (para materiales conductores) no se
encuentran activados.
Cuando el recipiente entra en la zona de detección del
detector 1, comienza la operación de llenado.
2
1
El detector 2 detecta el nivel alcanzado y detiene la
operación de llenado.

Formación Abierta
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2.1.2.4. Sensores ópticos o fotosensores
Los sensores ópticos están basados en la interceptación o modificación por parte
del objeto a detectar, de un haz luminoso que lanza un emisor (diodo
electroluminiscente o LED) y es recogido por un elemento receptor (fototransistor).
Podemos encontrarlos de tres tipos: de reflexión directa, de barrera luminosa y de
retroreflexión. Un caso especial son los fotosensores de fibra óptica.
En la siguiente figura se muestran las distintas partes que componen un sensor
óptico.
1. Emisor de luz.
2. Receptor de luz.
3. Etapa de tratamiento.
4. Etapa de salida.
Figura 2.12. Partes de que consta un sensor óptico.
Sensores de reflexión directa
Suelen disponer el receptor y transformador de señales incorporado en un único
alojamiento. Funcionan mediante la emisión de un haz luminoso que es reflejado
por el objeto a reconocer y captado por el detector, el cual emite la señal de
actuación prevista. La luz emitida es una radiación infrarroja modulada, con lo que
se evitan las interferencias debidas a la luz ambiental.
Figura 2.13. Ejemplo de sensor de reflexión directa y esquema de
funcionamiento.

02
La distancia de trabajo de este tipo de sensores es variable, aunque son aptos en
general para alcances medios. Depende principalmente de la reflexión del objeto.
Además se deberá tener cuidado con el fondo, ya que podría reflejar el haz hacia el
receptor y dar falsas detecciones.
Sus aplicaciones son múltiples en las instalaciones automatizadas. Por ejemplo
pueden usarse en el control de piezas sobre una cinta transportadora, o en la
verificación de la realización de determinadas operaciones.
Ejemplos de objetos que puede detectar son láminas transparentes, vidrio claro,
etc.
Sensores de barrera luminosa
Las unidades de barrera luminosa trabajan con receptor y emisor en cuerpos
separados, lo que conlleva una instalación más complicada.
La barrera de luz que estos sensores establecen entre el emisor y el receptor es
interrumpida por el objeto que se interpone entre ambos elementos, activándose las
señales oportunas. Este sistema es más seguro para grandes distancias y el que
mejor se adapta a condiciones ambientales severas. Algunos modelos pueden
llegar a alcanzar distancias de 100 m.
Es necesario alinear cuidadosamente el emisor y el receptor. Ciertos modelos
disponen de diodos electroluminiscentes que facilitan la alineación mediante el
control de la intensidad del haz luminoso que llega al receptor. Además de cumplir
esta función de ayuda, los diodos indican si un exceso de acumulación de suciedad
en los componentes ópticos puede llegar a provocar defectos de detección.
Figura 2.14. Esquema de funcionamiento de un sensor de barrera.
Sensores de retroreflexión o réflex
Estos sensores cuentan con emisor y receptor en el mismo cuerpo. El haz luminoso
es reflejado por un elemento catadióptrico colocado en el lado opuesto. Si un objeto
se coloca entre el sensor y el elemento catadióptrico, se interrumpe el haz
detectándose la presencia del objeto.

Formación Abierta
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Figura 2.15. Sensor refléx y diferentes catadióptricos.
El catadióptrico es un reflector consta de una elevada cantidad de triedros
trirrectángulos de reflexión total cuya propiedad consiste en devolver todo rayo
luminoso incidente en la misma dirección.
E
R
Objeto a
detectar
Emisor
Reflector
Figura 2.16. Esquema de funcionamiento de un sensor de retroreflexión.
Su funcionamiento es muy similar al de los de barrera luminosa, y la diferencia con
respecto a los de reflexión directa es que en aquellos se usa el propio objeto a
detectar para realizar la reflexión del haz de luz.
¿Dónde estás cansado de ver sensores de retroreflexión?

02
Fotosensores de fibra óptica
En aplicaciones muy específicas pero también muy difundidas, el sensor
fotoeléctrico está asociado a fibras ópticas. Gracias a esto se pueden detectar
piezas de reducido tamaño y muy próximas. La fibra óptica permite la instalación
alejada de los elementos electrónicos de tratamiento.
Figura 2.17. Cabezal de un detector de fibra óptica.
Constan de un amplificador que contiene el emisor y receptor. La luz se transporta
desde el punto de detección hasta el amplificador por medio de fibras ópticas que,
gracias a su reducido tamaño, pueden integrarse en los emplazamientos más
pequeños.
Estos sensores pueden funcionar como dispositivos de barrera y como dispositivos
de reflexión.
La fibra óptica es insensible a las perturbaciones de campo, reduce la necesidad de
espacio para los dispositivos ópticos en el punto de aplicación, puede aplicarse con
temperaturas ambiente de hasta 250 ºC y también en lugares expuestos a peligro
de explosión, o en el seno de líquidos.
Su peso limitado y elevada resistencia a las vibraciones y al desgaste, la hacen
especialmente apta para la colocación sobre órganos en movimiento.
Se utilizan dos tipos de fibras:
ƒ Fibras plásticas:
El corazón de las fibras plásticas consta de un “conductor” único con
diámetro de 0,25 a 1 mm.
Actualmente, su uso es muy frecuente debido a:
° La sencillez de su instalación, que puede llevar a cabo el propio usuario
sin más herramientas que el cortahílos de corte longitudinal que se
suministra con la fibra.
° Su rendimiento, comparable al de la fibra de vidrio.

Formación Abierta
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ƒ Fibras de vidrio:
El corazón de las fibras de vidrio consta de un haz de hilos de silicio de
varias decenas de micras de diámetro. Se utilizan principalmente en
ambientes corrosivos, con peligro de deterioro de las fibras plásticas, y en
casos de temperatura ambiente elevada.
Fibra Funda Fibras
Fibra Funda Fibras Funda
Figura 2.18. Fibra plástica y fibra de vidrio.
2.1.2.5. Sensores de ultrasonidos
El principio del funcionamiento esta basado, en la emisión y reflexión de ondas
acústicas, sobre a detectar. El portador de estas ondas es el aire. El detector mide y
evalúa el tiempo que tarda los ultrasonidos desde emisión hasta su recepción.
Figura 2.19. Ejemplos de sensores de ultrasonidos.
Estos detectores están compuestos por tres módulos principales:
ƒ Transmisor de ultrasonidos.
ƒ Unidad de evaluación.
ƒ Etapa de salida.
La transmisión de los ultrasonidos, se realiza en una frecuencia no audible entre 30
y 300 Hz.
La unidad de transmisión lleva unos filtros, los cuales comprueban y evalúan si el
sonido recibido, es realmente el eco de las ondas emitidas.

02
Modos de operación
Hay dos modos básicos de operación: modo opuesto y modo difuso (eco).
ƒ En el modo opuesto, un sensor emite la onda de sonido y otro, montado en
posición opuesta al emisor, recibe la onda de sonido.
ƒ En el modo difuso, el mismo sensor emite la onda de sonido y luego
escucha el eco que rebota de un objeto.
Modo opuesto
Modo eco
Figura 2.20. Modos de aplicación de los sensores de ultrasonidos.

Formación Abierta
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Entre las posibles aplicaciones están las siguientes:
ƒ Instalaciones de almacenamiento.
ƒ Sistema de transporte.
ƒ Industria de la alimentación.
ƒ Procesos de metales, vidrios y plásticos.
ƒ Supervisión de materiales a granel.
Ventajas
ƒ Detecta con seguridad objetos a grandes distancias.
ƒ Los objetos a detectar pueden ser solidos, liquidos o en forma de polvo.
ƒ El material a detectar puede ser transparente.
ƒ Es posible la detección selectiva de objetos a través de la zona de conexión.
ƒ Distancia de ecos elegible.
ƒ Servicio libre de mantenimiento.
ƒ Relativa insensibilidad a la suciedad y el polvo.
ƒ Posibiliddad de aplicaciones al aire libre.
Desventajas
ƒ El objeto a detectar tiene que estar dispuesto en forma perpendicular al eje
de propagación.
ƒ Son lentos.
ƒ Son más caros que los ópticos.
ƒ Los materiales suaves tales como telas o caucho esponjoso son difíciles de
detectar porque no reflejan el sonido adecuadamente.
ƒ Los sensores ultrasónicos tienen una zona ciega inherente ubicada en la
cara de detección. El tamaño de la zona ciega depende de la frecuencia del
sensor. Los objetos ubicados dentro de la zona ciega no se pueden detectar
de manera confiable.

02
2.2. Accionadores y preaccionadores
2.2.1. Accionadores
Los accionadores son los elementos destinados a mover el proceso automatizado.
En definitiva proporcionan al proceso la fuerza motriz para, por ejemplo, mover una
bomba, cerrar un molde, etc.
2.2.1.1. Eléctricos
Los accionadores eléctricos utilizan directamente la energía eléctrica distribuida en
las máquinas y toman diferentes formas: motores, resistencias de calentamiento,
electroimanes, etc.
De ellos los más importantes y profusamente utilizados son los motores en sus
diferentes versiones.
Motores
Se usan para convertir energía eléctrica en mecánica, permitiéndonos por ejemplo
suministrar la energía al cuerpo de una bomba, desplazar una cinta, etc.
Figura 2.21. Ejemplo de motor eléctrico.

Formación Abierta
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2.2.1.2. Neumáticos
Los accionadores neumáticos utilizan directamente la energía producida por el aire
a presión.
El trabajo realizado por un actuador neumático puede ser lineal o rotativo. El
movimiento lineal se obtiene por cilindros de émbolo (éstos también proporcionan
movimiento rotativo con variedad de ángulos por medio de actuadores del tipo
piñón-cremallera). También encontramos actuadores neumáticos de rotación
continua (motores neumáticos).
Cilindro estándar. Pinza neumática. Actuador giratorio.
Figura 2.22. Ejemplos de actuadores neumáticos.
Cilindros lineales
Los cilindros neumáticos independientemente de su forma constructiva, representan
los actuadores más comunes que se utilizan en los circuitos neumáticos.
Existen dos tipos fundamentales de los cuales derivan construcciones especiales.
ƒ Cilindros de simple efecto, con una entrada de aire para producir una
carrera de trabajo en un sentido.
ƒ Cilindros de doble efecto, con dos entradas de aire para producir carreras
de trabajo de salida y retroceso.
2.2.1.3. Hidráulicos
Los actuadores hidráulicos utilizan la energía producida por un fluido hidráulico
(usualmente aceite) para transformarla en un movimiento. La gama de actuadores
hidráulicos es bastante más limitada que la de los neumáticos, pero el principio de
funcionamiento y componentes no varía.

02
Al igual que los actuadores neumáticos podemos diferenciar dos tipos
principalmente:
ƒ Actuadores de movimiento rectilineo o lineal: Lo proporcionan los
denominados genéricamente cilindros, que pueden ser de doble efecto o
de simple efecto.
ƒ Actuadores de movimiento giratorio: Este movimiento lo ejecutan los
motores hidráulicos, que pueden ser de paletas, de pistones o dentados.
Existen actuadores que tienen limitada la mecánica de giro.
Cilindro hidráulico. Motor hidráulico.
Figura 2.23. Ejemplos de actuadores hidráulicos.
2.2.2. Preaccionadores
Los preaccionadores se encuentran a caballo entre la parte operativa y la parte de
mando. Proporcionan la potencia a los accionadores en función de las señales de
mando recibidas desde el sistema de control.
2.2.2.1. Eléctricos
Son los encargados de gobernar los motores a través del autómata programable.
Son muy utilizados, y los más importantes son:
Contactores
En un principio y de forma elemental podemos definir el contactor como “un
interruptor gobernado a distancia que vuelve a la posición de reposo cuando la
fuerza de accionamiento deja de actuar sobre el”.

Formación Abierta
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Figura 2.24. Ejemplo de contactor.
Su principal aplicación es efectuar las maniobras de apertura y cierre de circuitos
relacionados con instalaciones de motores.
Constan de los siguientes elementos:
ƒ Soporte o chasis: es el cuerpo aislante en el que van alojados los demás
elementos.
ƒ Estructura magnética: compuesta a su vez de un circuito magnético de
hierro macizo (para C.C.) o chapas laminadas (en el caso de C.A.) y una
bobina. Cuando la bobina es alimentada atrae la parte móvil del circuito
magnético y cierra los contactos asociados.
ƒ Contactos: son los encargados de abrir y cerrar el circuito eléctrico. Los
contactos principales son los encargados de alimentar a los receptores,
principalmente motores. Mientras que los auxiliares son utilizados para la
realimentación, señalización, etc.
Variadores de velocidad
Cada vez con mayor frecuencia nos enfrentamos a problemas de automatización en
los que se necesita regular la velocidad de un motor entre ciertos márgenes.
Los variadores de velocidad como indica su propia denominación, nos facilitan
notablemente este trabajo.
El trabajo conjunto de estos variadores con los autómatas programables nos ofrece
un sistema de regulación de velocidad de motores altamente sofisticado.

02
T1 T2 T3
R1 R10 +10V AJ D11 D12 D13 D14 CM
STOP
RUN
FWD
REV
AUTOMATIC
DIRECT
0 100 1.0HP
230V 3PH
L1 L2 L3
V
I
Terminales para
suministro eléctrico
Terminales de control
de entradas salidas
Bornes del motor
Display y teclado
de configuración
Figura 2.25. Imagen típica de variador de velocidad.
En función del tipo de motor usado, los encontraremos para motores de corriente
continua de excitación independiente, o para motores de corriente alterna.
En un porcentaje muy elevado se utilizan variadores para
controlar motores de c.a. ya que son más baratos y
permiten una regulación casi tan precisa como los
motores de c.c.
Los variadores de velocidad electrónicos constan de dos módulos normalmente
integrados en una misma envolvente:
ƒ Un módulo de control que gestiona el funcionamiento del aparato.
ƒ Un módulo de potencia que suministra energía eléctrica al motor.
Entre la infinidad de las aplicaciones de los variadores de frecuencia podemos
destacar como ejemplo las siguientes:
ƒ Transportadoras. Controlan y sincronizan la velocidad de producción de
acuerdo al tipo de producto que se transporta, para dosificar, para evitar
ruidos y golpes en transporte de botellas y envases, para arrancar
suavemente y evitar la caída del producto que se transporta, etc.

Formación Abierta
32
ƒ Ascensores y elevadores. Para arranque y parada suaves.
ƒ Prensas mecánicas y balancines. Se consiguen arranques suaves y
mediante velocidades bajas en el inicio de la tarea, se evitan los
desperdicios de materiales.
2.2.2.2. Neumáticos
Electroválvulas
Controla eléctricamente la apertura y cierre de circuitos neumáticos.
Clasificación según su forma de trabajo:
ƒ Electroválvulas monoestables: Tienen una única bobina para que la
electroválvula cambie de posición, y el retorno se realiza con muelle. Tienen
por lo tanto una única posición estable, de ahí que se denominen
“monoestables”.
ƒ Electroválvulas biestables: Tienen dos bobinas para realizar el paso de
una posición a otra. Una se conoce como bobina de SET y la otra como
RESET. Al activar cualquiera de las dos bobinas, la electroválvula
permanecerá estable en la posición alcanzada. Esto significa que posee dos
posiciones estables, por lo que la denominamos “biestable”.
Figura 2.26. Imágenes de electroválvulas monoestable y biestable.
Teniendo esto en cuenta, a la hora de gobernar un cilindro con el autómata,
debemos prestar atención exclusivamente a si las electroválvulas que utilizamos
son monoestables o biestables.
Sin son monoestables, la salida del autómata asignada a la bobina de la
electroválvula deberá estar activa durante todo el tiempo que deba estarlo el
cilindro.

02
Si son biestables, bastará con enviar un impulso a las bobinas de SET y RESET de
la electroválvula para que esta cambie de posición y permanezca en la misma. Por
lo tanto no será necesario que las salidas del autómata asignadas a estas bobinas
permanezcan activas al mismo tiempo que lo está el cilindro.
2.2.2.3. Hidráulicos
Electroválvulas
Aunque existen muchas similitudes en cuanto a funcionamiento y composición de
las válvulas direccionales hidráulicas y neumáticas, cabe destacar que en hidráulica
predominan las válvulas de tres posiciones en lugar de las de dos. La tercera
corresponde a una posición de reposo en la que se situará si no están alimentadas
ninguna de las dos bobinas.

Formación Abierta
34
2.3. Elementos de diálogo hombre-
máquina
De alguna forma tendremos que comunicarle al sistema de control nuestras
intenciones con respecto al sistema automatizado, puesto que siempre habrá
alguna consigna de operación proporcionada por el hombre. Para este menester
existe una gran diversidad de elementos:
2.3.1. Pulsadores
Es el elemento de mando que se emplea con más frecuencia.
Simple de marcha. Doble marcha + paro. Tipo “seta” de emergencia.
Figura 2.27. Distintos tipos de pulsadores industriales.
Están provistos de contactos de acción instantánea que vuelven a su posición inicial
cuando la presión manual sobre el pulsador cesa.
Existen gran variedad de modelos, cuyo color y forma se elegirá en función del
empleo final. Algunos integran contactos y piloto de señalización en el mismo
elemento.
Una variante a estos pulsadores bastante habitual son los pulsadores temporizados
en los que los mismos elementos actuadores de los pulsadores se acoplan
indistintamente a un dispositivo neumático de tiempo que acciona un micro
interruptor con un contacto conmutado.
La conmutación de los contactos se efectúa instantáneamente al actuar sobre el
elemento pulsador, pero una vez cesa el impulso, vuelve a su posición inicial con un
periodo de retardo que puede ser regulado entre un segundo y un minuto.

02
2.3.2. Selectores manuales
De la misma manera que los pulsadores, están provistos de contactos de acción
instantánea. Se caracterizan porque el contacto queda en la posición que se ha
seleccionado y no cesa hasta que no se actúa otra vez manualmente; entonces los
contactos se cierran o abren bruscamente.
De maneta. Cerradura con llave.
Figura 2.28. Ejemplos de selector manual.
Su denominación más empleada es: interruptor con enclavamiento mecánico.
2.3.3. Pilotos
Todos los procesos automatizados tienen algún elemento que indique al hombre el
estado en que se encuentra el mismo, o dispositivos que señalizan situaciones de
anómalas o de alarma. Los más habituales son los pilotos o indicadores luminosos,
y los visualizadores.
La información que nos proporcionan se refiere a situaciones del tipo todo - nada.
Como se ha dicho antes pueden estar integrados en pulsadores.
Al igual que los pulsadores los pilotos de señalización tienen unos colores definidos
para cada uso concreto.
Figura 2.29. Piloto luminoso.

Formación Abierta
36
2.3.4. Visualizadores
Los visualizadores permiten representar todo tipo de información acerca del
funcionamiento del proceso. El uso junto con los autómatas programables hace que
la información que recibimos del proceso sea más clara y detallada.
Figura 2.30. Diferentes tipos de visualizadores industriales.
2.3.5. Paneles de operador
Estos dispositivos permiten actuar directamente sobre el proceso de manera que se
puede escribir nuevos parámetros en el proceso (por ejemplo variar el valor de un
temporizador) y leer diversa información (por ejemplo mensajes de alarmas o
defectos).
Figura 2.31. Distintos tipos de paneles de operador.

02
La inmensa mayoría de los paneles de operador utilizan pantallas planas de LCD
(Liquid Crystal Display). Suelen ser monocromas o de hasta millones de colores.
Existen modelos con teclado para introducir datos y moverse por las pantallas o con
pantalla táctil que permiten un manejo más intuitivo.

02
• Resumen
• Los sensores suplen la acción del operario en los cambios de actuación u
operación.
• Un sensor es un dispositivo capaz de convertir una magnitud física en una
señal eléctrica directamente utilizable por nosotros. Estas señales son señales
todo-nada, señales analógicas linealizadas y señales binarias o numéricas.
• Los dos grandes grupos en que podemos clasificar los sensores son: sensores
táctiles y sensores de proximidad.
• Dentro de los sensores táctiles podemos citar los finales de carrera y
microinterruptores, junto con termostatos y presostatos.
• Dentro de los sensores de proximidad podemos citar los magnéticos,
inductivos, capacitivos, ópticos y de ultrasonidos.
• Los accionadores suministran al proceso la fuerza motriz que éste requiere.
Los más importantes son los motores eléctricos y los cilindros neumáticos.
• Los preaccionadores proporcionan la potencia necesaria a los accionadores en
función de las señales de mando recogidas desde el sistema de control. Las
más usuales son los contactores y electroválvulas neumáticas.
• Los elementos de diálogo hombre-máquina permiten el diálogo entre el
proceso y el usuario.
• Para enviar información o consignas al proceso, podemos usar los pulsadores,
selectores y teclados.
• Para recibir información del proceso se usan pilotos y visualizadores.

Autómatas
Programables
Estructura del autómata
programable
03

Estructura del autómata programable 1
03
• Índice
• OBJETIVOS.......................................................................................................... 3
• INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 4
3.1. Conceptos básicos ..................................................................................... 5
3.1.1. El interruptor como bit (unidad elemental de información)................... 5
3.1.2. El interruptor como parte de una instrucción u orden ........................... 6
3.2. Transición de la lógica cableada a la lógica programada....................... 8
3.2.1. La lógica cableada ................................................................................ 8
3.2.2. Traducción de circuitos eléctricos en listas de instrucciones en
castellano.......................................................................................... 9
3.2.3. La lógica programable......................................................................... 13
3.3. Partes y funcionamiento de un autómata programable ........................ 16
3.3.1. Estructura externa............................................................................... 16
3.3.2. Estructura interna................................................................................ 18
• RESUMEN .......................................................................................................... 29

03
• Objetivos
• Introducir conceptos como bit e instrucción.
• Comprobar que todo circuito eléctrico cableado puede convertirse en una lista
de instrucciones, y por tanto, en un programa de autómata.
• Descubrir las partes y funcionamiento de un autómata.

Formación Abierta
Estructura del autómata programable
4
• Introducción
Tenemos la intención de presentar los autómatas programables de forma que la
introducción a los mismos resulte sencilla para aquellos que estén acostumbrados a
los automatismos eléctricos.
Las definiciones que debemos conocer irán apareciendo de forma gradual a medida
que se vayan requiriendo.
Hubiera sido muy sencillo esquematizar la estructura de un autómata, pero
pensamos que es más didáctico e interesante plantearnos los problemas a resolver
(una automatización por ejemplo), e intentar desglosar los procedimientos que
realizaríamos de hacerlo manualmente, y ver a partir de aquí, qué requisitos
debería cumplir un dispositivo que lo hiciera por nosotros.

03
3.1. Conceptos básicos
Cuando vemos un interruptor o un contacto auxiliar de un contactor, estamos
acostumbrados a pensar en el mismo como algo que permite o no el paso de la
corriente eléctrica, y en función de esto, activar o desactivar distintos elementos.
Figura 3.1. Circuito eléctrico. Activar, desactivar.
Al hablar de automatización industrial, y en concreto de autómatas programables,
necesitamos introducir nuevas concepciones, aunque en esencia sean lo mismo.
Presentamos dos nuevas formas de pensar en un interruptor:
• La primera, como unidad elemental de información o “bit”, que permitirá
introducirnos en el mundo digital, el mundo de los autómatas al fin y al cabo.
• La segunda, como algo que puede convertirse en parte de una instrucción u
orden, que nos ayudará a realizar la transición entre la lógica cableada (aquella
que hemos venido usando habitualmente) y la lógica programable.
3.1.1. El interruptor como bit (unidad elemental de
información)
Parece obvio que un interruptor en condiciones normales sólo es capaz de estar en
dos posiciones: conectado o desconectado. En principio, sólo nos interesan las
acciones que pueda desencadenar su estado (p. ej. la conexión o desconexión de
un motor), no pensamos en la información que nos está proporcionando.
Si desestimamos posibles fallos en la instalación eléctrica (nadie es perfecto),
bastaría con mirar el interruptor del motor; en una posición, el motor estaría
conectado y en otra, desconectado.

Formación Abierta
6
Cualquier cosa que solamente pueda tener dos estados
distintos, puede considerarse como una unidad
elemental de información o bit.
Podemos pensar en un interruptor como algo capaz de almacenar una información
de un bit, siendo sus dos estados posibles:
DESACTIVADO → ESTADO “0”.
ACTIVADO → ESTADO “1”.
Para simplificar el asunto a la hora de escribir, diremos que el interruptor o bit, está
a “0” cuando no permite el paso de la corriente eléctrica, y a “1” cuando permite el
paso de la misma.
3.1.2. El interruptor como parte de una instrucción u
orden
Que cualquier circuito de mando tenga un pulsador de marcha es algo que se da
por supuesto, y a nadie se le pasa por la cabeza preguntarle al cliente o jefe si
quiere que presionando el mismo, el proceso se ponga en funcionamiento.
S1
K1M
Nosotros lo expresaremos de varias formas con el ejemplo anterior de interruptor y
motor.
La primera:
Dándole al interruptor, debe ponerse en marcha el motor.

03
La segunda:
Cuando S1 esté activado, deberá activarse el motor.
La tercera:
Si S1 está a “1”, el motor deberá ponerse a “1”.
La última:
U E 124.1
= A 124.0
Todas quieren decir lo mismo, pero la última es la única que va a entender un
autómata.
Prestando atención a la última forma, veremos que hemos conseguido expresar la
puesta en marcha de un motor en dos instrucciones; la primera (U E 124.1), evalúa
si el interruptor está a “1” ó a “0”, y la segunda (= A 124.0) hace que el estado del
motor sea el mismo que el del interruptor.

Formación Abierta
8
3.2. Transición de la lógica cableada a la
lógica programada
Como quiera que la mayoría de nosotros provenimos de la automatización clásica,
nos será más sencillo en principio convertir un circuito eléctrico en un programa de
autómata. Por ello introducimos este apartado.
3.2.1. La lógica cableada
Cuando hablamos del circuito de mando de una instalación eléctrica, hablamos de
algo que consta generalmente de los siguientes elementos:
ƒ Sensores o captadores (un pulsador, un interruptor, final de carrera, Pt100,
etc.).
ƒ Actuadores (la bobina de un contactor, de una electroválvula).
ƒ Elementos auxiliares (relés auxiliares, temporizadores, contadores, etc.).
ƒ El cableado (la parte más importante del circuito).
Si queremos diseñar un circuito de mando cableado, estaremos realizando las
siguientes etapas:
1. El número de elementos distintos de los que disponemos para realizar el
circuito. Si tenemos que montar un circuito con un elevado número de
contactos auxiliares, siempre será más sencillo y práctico si contamos
además de contactores, con bloques de contactos auxiliares.
2. La forma en que hemos unido (cableado) los distintos elementos para
realizar la automatización que el cliente nos ha pedido.
3. Nuestra capacidad para realizar el circuito que cumpla con las
especificaciones pedidas, de la forma más simple.
Figura 3.2. Esquema marcha-paro.

03
Más adelante realizaremos el mismo símil con la lógica programable y el lenguaje
de los autómatas.
La parte que más nos interesa ahora, en ambos casos, y en concreto en el del
circuito eléctrico, es la segunda, esto es, la forma en que hemos cableado los
distintos elementos.
El cableado es lo que da sentido al circuito, es lo que hace que el automatismo
responda ante los sensores tal y como debe hacerlo. En definitiva es el cerebro del
circuito y el que manda en el mismo. Sin cableado sólo nos quedan un montón de
elementos sin sentido alguno.
3.2.2. Traducción de circuitos eléctricos en listas de
instrucciones en castellano
El título de este apartado nos da el paso previo para llegar desde la lógica cableada
a la lógica programable.
Como ya dejamos entrever en el apartado anterior, los distintos elementos de un
circuito eléctrico (sensores, actuadores, etc.) junto con el cableado que las une,
tienen una traducción inmediata a una lista de instrucciones. Cada elemento
generará una instrucción distinta en función de dos cosas:
1. Como es obvio, del elemento que se trate (contacto normalmente abierto,
normalmente cerrado, contacto temporizado, si es un sensor o un actuador,
etc.).
2. De la localización de dicho elemento dentro del circuito, es decir, de su
relación con el resto de elementos (cableado).
Empezaremos comentando los dos circuitos más simples, que, a la postre, nos
presentarán las instrucciones más básicas de la lógica programable.
Ejemplo de traducción de circuito con dos contactos normalmente abiertos en
serie
Este circuito es el que se utiliza en cualquier máquina cuyo accionamiento puede
ser peligroso, como por ejemplo una prensa.
Para que la prensa baje, el operario debe pulsar necesariamente dos pulsadores,
que están separados lo suficiente como para no poder hacerlo con una sola mano.
A continuación veremos el circuito y lo traduciremos a una lista de instrucciones que
se parecerá mucho a lo pedido por el cliente.

Formación Abierta
10
K1A
S2
S1
Lista de instrucciones si está
activado s1 y está activado s2 activa
k1a
Figura 3.3. Dos contactos en serie.
Creo que fue Unamuno quien firmó la frase: “Que
inventen ellos”, refiriéndose a los extranjeros. Pues bien,
lo hicieron y por ello no encontraréis ningún autómata
que se programe en castellano o con abreviaciones
(mnemónicos) de nuestra querida lengua.
En la lista de instrucciones anterior, hemos remarcado en negrita la operación “Y”,
más conocida en el mundillo digital como “AND” (del inglés), y que es la que
veníamos buscando en este apartado. En alemán se escribe “UND”, y aunque
ahora no importe mucho, recordadlo más adelante.
La operación AND consulta si se cumplen simultáneamente dos o más condiciones.
En el ejemplo propuesto verifica si tanto S1 como S2 están activados, y en función
de si es cierto o falso, activa o no la bobina K1A.
Otra “cosita sin importancia” que aprovechamos para
presentaros es lo que se ha dado en llamar la TABLA DE
LA VERDAD, ahí es nada.
La tabla de la verdad de un circuito, muestra todos los
valores posibles de cada uno de sus captadores, y el
estado en que se encontrarán los actuadores en función
de éstos.

03
Para el circuito que nos ocupa sería la siguiente:
Captadores Actuadores
S1 S2 K1A
0 (Desactivado) 0 (Desactivado) 0 (Desactivado)
0 (Desactivado) 1 (Activado) 0 (Desactivado)
1 (Activado) 0 (Desactivado) 0 (Desactivado)
1 (Activado) 1 (Activado) 1 (Activado)
Figura 3.4. Tabla de verdad de una función AND.
En ella, podemos comprobar que K1A se activa (1) exclusivamente cuando también
lo están S1 y S2. La tabla de la verdad es un valioso instrumento para ciertos
circuitos, en concreto para aquellos en los que hay gran cantidad de captores del
tipo todo-nada.
Mediante la tabla de la verdad conseguiremos las conocidas ecuaciones lógicas, y
mediante la simplificación de éstas, podríamos llegar a circuitos más simples.
Bueno, sigamos con lo nuestro, vamos a definir dos conceptos:
ƒ Operación: a acción a realizar.
ƒ Operando: el elemento sobre el que se realizará la acción.
Si volvemos al circuito AND y la lista de instrucciones conseguida, veremos que
podemos dividir cada instrucción en operación y operando:
Instrucción Operación Operando
1 SI ESTÁ ACTIVADO S1
2 Y ESTÁ ACTIVADO S2
3 ACTIVA K1A
La forma de conectar el circuito nos indican la operación. Los elementos (contactos,
etc.) nos dan el operando.

Formación Abierta
12
Ejemplo de traducción de circuito con dos contactos normalmente abiertos en
paralelo
Queremos encender una bombilla desde dos puntos distintos, de forma que
activando cualquiera de los dos contactos lo consigamos. El esquema eléctrico será
el siguiente:
Lista de instrucciones si está
activado S1 o está activado S2 activa
L1
Figura 3.5. Dos contactos en paralelo.
En la lista de instrucciones anterior, hemos remarcado en negrita la operación “O”,
más conocida como “OR”.
La operación “OR” consulta si se cumple una de dos o más condiciones.
En el ejemplo se verifica si S1 o S2 están activadas, y si cualquiera de los dos lo
está, activa a L1.
Captadores Actuadores
S1 S2 L1
0 (Desactivado) 0 (Desactivado) 0 (Desactivado)
0 (Desactivado) 1 (Activado) 1 (Activado)
1 (Activado) 0 (Desactivado) 1 (Activado)
1 (Activado) 1 (Activado) 1 (Activado)
Figura 3.6. Tabla de verdad de la función OR.

03
3.2.3. La lógica programable
La lógica programable, según nos apunta su nombre, será la usada por las
“tecnologías programadas” que indicábamos en el tema anterior.
Cuando en apartados anteriores hablábamos de un circuito de mando utilizando
una tecnología cableada, comentábamos que el mismo constaba de los siguientes
elementos:
ƒ Sensores o captadores.
ƒ Actuadores.
ƒ Elementos auxiliares.
ƒ El cableado.
Usando una tecnología programada serán éstos:
ƒ Sensores o captadores.
ƒ Actuadores.
ƒ Autómata programable ( o dispositivo programable).
Al pasar de una a otra hemos sustituido los elementos
auxiliares y el cableado por el autómata programable.
Sensores y actuadores son comunes a ambas tecnologías, salvo que con las
tecnologías programadas será más sencillo e inmediato el uso de alguno de ellos.
Los elementos auxiliares utilizados en tecnologías cableadas como pueden ser los
relés auxiliares, temporizadores y contadores, estarán integrados dentro del
autómata.
El cableado o la forma en que hemos unido los diferentes elementos de una
tecnología cableada es como ya sabemos, lo que hace que el automatismo se
comporte como deseamos.
Vamos a definir un nuevo concepto:
Programa: lista de instrucciones
El programa en una tecnología programada será lo que haga que el automatismo
se comporte como deseemos.

Formación Abierta
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Sensores
Tecnología Cableada Tecnología Progamada
Actuadores
Temporizadores
Contadores
Relés auxiliares
Cableado
Sensores
Actuadores
Temporizadores
Contadores
Marcas
Programa (memoria)
Autómata programable
Las listas de instrucciones que generamos con los circuitos serie y paralelo serán
pues programas.
Si dispusiéramos de un autómata capaz de entender esas instrucciones en
castellano, esos dos circuitos quedarían tal y como sigue:
En los dibujos vemos que la conexión de sensores y actuadores al autómata es
idéntica para ambos casos, y que lo único que cambia es el programa o lista de
instrucciones incrustado en esa caja a la que hemos llamado memoria.
La memoria es una zona del autómata destinada a almacenar nuestro programa.
Esta capacidad de “memorizar” los programas hace que los autómatas sean tan
flexibles a la hora de modificar un automatismo, ya que, sin necesidad de tocar la
conexión de sensores y actuadores, podemos cambiar el funcionamiento del
mismo, sustituyendo el programa almacenado en la memoria por uno nuevo.

03
Se dice que una lógica es programable cuando para que
actúe, necesita la ejecución de instrucciones
almacenadas en una memoria”.
Una última aclaración: el autómata no puede saber si hemos pulsado S1 realmente,
pero sí puede comprobar si llega tensión a la entrada en la que lo hemos conectado
(en este caso al terminal de la Entrada 1 ENT 1). Si llega tensión a ENT 1 (ENT 1
ACTIVADA), será obviamente porque S1 está cerrado.
Por lo tanto, en las instrucciones del programa, el operando será la entrada o
salida a la que hayamos conectado el sensor o actuador respectivamente.
Ahora que hemos centrado ideas, estamos preparados para saber qué es lo que
necesitamos aprender para utilizar un autómata programable:
ƒ Cómo utilizar las entradas y salidas del autómata para conectar sensores y
actuadores respectivamente.
ƒ Cómo traducir las instrucciones que conocemos del castellano al lenguaje
del autómata. Aprendizaje del lenguaje del autómata.
ƒ Cómo realizar la instalación del autómata.
ƒ Y finalmente, cómo comunicarnos con el autómata para introducir en su
memoria el programa que deseamos.
La creación de un programa que cumpla con las especificaciones que nos piden,
será mejor o peor, más o menos sencillo de realizar, en función de:
ƒ El número de instrucciones distintas de las que disponemos para realizar el
programa, y de los elementos como temporizadores, contadores, marcas,
etc., que posee internamente el autómata.
ƒ La forma en que hemos colocado cada una de estas instrucciones, para
cumplir con lo que ha pedido el cliente.
ƒ Nuestra habilidad para realizar el programa más simple.

Formación Abierta
16
3.3. Partes y funcionamiento de un
autómata programable
Tenemos una primera aproximación de lo que es un autómata programable y para
que se utiliza. Ahora nos centraremos en ver sus partes (externas e internas) y su
funcionamiento.
3.3.1. Estructura externa
Todos los autómatas programables, poseen una de las siguientes estructuras
externas:
Compacta
En un solo bloque están todos los elementos. Los pequeños autómatas suelen
tener este tipo de estructura, ya que incorporan en la misma CPU los módulos de
entrada/salida digitales, fuente de alimentación e incluso conectores para
comunicaciones.
La utilización de estos dispositivos ha ido aumentando rápidamente, ya que en
algunos modelos se permite la incorporación de módulos de ampliación e incluso
señales analógicas.
Figura 3.7. Ejemplo de un autómata compacto.

03
Modular
Cada elemento que conforma el autómata programable está por separado: fuente
de alimentación, CPU, módulos de entradas y salidas digitales, etc. Esta disposición
de dispositivos permite una gran flexibilidad de configuración para las necesidades
del usuario.
Un sistema modular facilita el diagnóstico y mantenimiento, ya que si un dispositivo
falla puede ser rápidamente sustituido. En cambio, en un autómata compacto,
aunque sólo falle el módulo de entradas/salidas debe ser sustituido todo el
autómata.
Figura 3.8. Estructura modular de un autómata programable.
Exteriormente nos encontraremos con cajas que contienen una de estas
estructuras, las cuales poseen indicadores y conectores en función del modelo y
fabricante.
Para el caso de una estructura modular se dispone de la posibilidad de fijar los
distintos módulos en raíles normalizados, para que el conjunto sea compacto y
resistente.
Los micro-autómatas suelen venir sin caja, en formato kit, ya que su empleo no es
determinado y se suele incluir dentro de un conjunto más grande de control o dentro
de la misma maquinaria que se debe controlar.

Formación Abierta
18
3.3.2. Estructura interna
Internamente el autómata programable contiene un “pequeño ordenador” que hace
ejecutar las órdenes que previamente hemos introducido en su memoria. Este
pequeño ordenador contiene esencialmente las diferentes partes que se muestran
a continuación:
ƒ Memoria.
ƒ C.P.U (Unidad Central de Proceso).
ƒ Unidades de I/O.
ƒ Buses.
CPU
Memoria
RAM
ROM
Dispositivo I/O
Entradas
Salida
Programadora
Etc.
Bus de Direcciones
Bus de Datos
Figura 3.9. Estructura interna por bloques de un autómata programable.
En los siguientes puntos vamos a ir presentando los distintos componentes tanto
internos como externos, la función de cada uno de ellos.
Memoria
Podemos definir memoria como un dispositivo capaz de almacenar información.
Esta información puede ser nuestro programa o datos que el mismo necesita.
También puede ser información transparente a nosotros, es decir, programas y
datos ya incluidos dentro del autómata, y usados por él, sin que nosotros seamos
conscientes de ello.

03
Ya sabemos que un bit es la unidad fundamental de información, y en su momento,
lo comparamos con un interruptor, o con algo que pudiera tener dos estados
distintos estables.
Si utilizamos un elemento biestable (como por ejemplo un interruptor) como
dispositivo para almacenar información, sólo podremos guardar dos posibles
informaciones: si se encuentra a “1” o a “0”.
Un dispositivo que tan solo pueda almacenar una información de 1 bit nos da poco
juego, así que, en su día, se recurrió a juntar 8 biestables dentro de una misma caja
para poder almacenar 8 bits.
Los 8 interruptores de la figura pueden formar 256 combinaciones diferentes según
el estado en el que se encuentre cada uno de ellos de forma individual. Para
comprobarlo tenemos dos métodos:
ƒ Armarnos de paciencia y realizar a mano todas las combinaciones.
ƒ O utilizar la fórmula 2ⁿ, dónde “n” es el número de bits que utilizamos. En
nuestro caso, para 8 bits, el número de combinaciones posibles es 28=256.
Según esto, podemos almacenar en nuestra caja 256 informaciones diferentes. En
la tabla siguiente vemos las primeras y últimas combinaciones:
bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0
Combinación 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Combinación 2 0 0 0 0 0 0 0 1
Combinación 255 1 1 1 1 1 1 1 0
Combinación 256 1 1 1 1 1 1 1 1
Si añadimos más cajas, colocándolas una debajo de otra, conseguiremos una
matriz de biestables. En la figura siguiente aparece una matriz con “n” cajas o con
la capacidad de almacenar “n” bytes de información.

Formación Abierta
20
Hemos conseguido una matriz de biestables, agrupados de 8 en 8, en la que
podemos almacenar “n” bytes.
Una matriz de celdas parecida a ésta, es la que tienen los autómatas programables,
ordenadores y, en esencia, cualquier dispositivo lógico programable.
Como es obvio, no son interruptores, sino elementos semiconductores insertados
en una pastilla de silicio (la fotografía nos muestra una pastilla aumentada), y que
también tienen la característica de ser elementos biestables.
Una de la características más importantes de un autómata, y en general de
cualquier dispositivo programable (un ordenador, por ejemplo) es la cantidad de
memoria que posee. Revisaremos a continuación los términos usados para
describir la cantidad de memoria.
En el mundillo de la informática, seguro que hemos escuchado a alguien hablar de
que un fichero ocupa “tantos Kas”, o que tienen un disco duro de “no se cuantos
megas”. Pues bien, están hablando de múltiplos del byte:
ƒ 1 kilobyte = 1Kbyte = 210 bytes = 1024 bytes.
ƒ 1 megabyte = 1024 Kbytes = 220 bytes = 1.048.576 bytes.
¿Cuántas instrucciones pueden ocupar nuestro programa
si la memoria de nuestro autómata es capaz de
almacenar 16 K y cada instrucción ocupa 2 bytes?
Si la memoria es capaz de almacenar 16 K, podremos
hacer programas que ocupen como máximo 16 x 1024 =
16.384 bytes.
Como cada instrucción ocupa 2 bytes, el número máximo
de instrucciones que podrá tener el programa que
hagamos será 16.384/2 = 8.192 instrucciones.

03
Los dos tipos de memoria usados en los autómatas son la memoria RAM (de
Random Access Memory o memoria de acceso aleatorio), también conocida como
“memoria de lectura/escritura” y la ROM (Read-Only Memory o memoria de sólo
lectura).
A continuación lo explicamos más detenidamente:
ƒ Memoria ROM (READ ONLY MEMORY o memoria de sólo lectura).
La ROM es la memoria que no pierde sus datos cuando quitamos la
alimentación. Por esta razón, la ROM también se conoce como memoria no
volátil.
La ROM contiene programas e información esencial para el funcionamiento
del autómata, introducida por el fabricante. La información de la ROM es
permanente y no puede cambiarse por el usuario ni se pierde cuando
desconectamos el autómata.
Hay distintos tipos de memoria ROM, como la PROM, EPROM, EEPROM,
Flash EPROM. Veámoslas:
° PROM (ROM programable):
La memoria PROM es una memoria ROM que puede ser programada
por el usuario. Por cada bit de la PROM hay algo parecido a un fusible.
La PROM se programa fundiendo estos fusibles. Si la información
grabada en la PROM resulta ser errónea, la podemos tirar
tranquilamente, puesto que estos fusibles se funden de forma
permanente. Por este motivo a la memoria PROM también se conoce
como OTP (One-Time Programmable, o programable sólo una vez).
° EPROM (Erasable Progammable ROM o ROM programable y
borrable):
Esta memoria se inventó para permitir cambios en los contenidos de una
memoria PROM una vez que la habíamos “fundido”. Con los EPROM
podemos programar el chip de memoria y después borrarlo tantas veces
como queramos. El único problema es que el borrado puede tardar unos
20 minutos. Todas las memorias EPROM tienen una ventanita en el
chip, usada para permitir el paso de radiaciones ultravioletas (UV), que
son las que realizan las tareas de borrado. Por esta razón podemos
encontrar referencias a las mismas como UV-EPROM.
Figura 3.10. Memoria EPROM.

Formación Abierta
22
° EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM o ROM
programable y borrable eléctricamente)
La memoria EEPROM tienen grandes ventajas sobre su antecesora
EPROM, como el hecho de que su sistema de borrado es eléctrico e
instantáneo. Además, con las EEPROM podemos seleccionar qué byte
queremos borrar, en contraste con las UV-EPROM en las que se
borraba el contenido entero de la memoria.
Aun así, la principal ventaja de las memorias EEPROM, es el hecho de
que podemos programar y borrar sus contenidos desde la misma tarjeta
de sistema que la soporta, es decir, no necesita un dispositivo externo
para programarla o borrarla (un chollo vamos).
Para aprovechar esta característica completamente, el diseñador debe
incorporar en la tarjeta de sistema la circuitería necesaria.
° Flash EPROM
Su nombre proviene de la rapidez con la que se realiza el proceso de
borrado. Como el sistema de borrado es eléctrico, también la
encontraremos como Flash EEPROM. La mayor diferencia con las
EEPROM puras es que las Flash EPROM se borran completamente.
° Memoria RAM (Random Access Memory o memoria de acceso
aleatorio)
También conocida como memoria volátil, ya que al quitarle la
alimentación se pierde su contenido.
El autómata usa la RAM para almacenar temporalmente los programas
que esté ejecutando. Estos datos se pierden cuando apagamos el
autómata, a menos que contemos con una batería (batería tampón). Por
esta razón a la RAM se la conoce también como “memoria volátil”.
Hay tres tipos de RAM: SRAM, DRAM y NV-RAM. También las vemos:
3 SRAM (Static RAM o RAM estática):
Las celdillas en la SRAM están hechas con biestables flip-flops y no
necesitan refrescar su contenido para mantener los datos. El
principal problema que presentan es que, por sus características
constructivas, pueden almacenar a igual tamaño, menos
información que sus primas-hermanas DRAM.

03
3 DRAM (Dynamic RAM o RAM dinámica):
Estas memorias usan un condensador para almacenar cada bit. El
uso de condensadores supone un menor tamaño para almacenar la
misma información que con una SRAM, pero tiene el inconveniente
de que necesitan “refrescar” su contenido constantemente, por el
hecho de que el condensador pierde su carga (todos los
condensadores tienen una corriente de pérdida).
Otra desventaja con respecto a la SRAM, es que el “tiempo de
acceso” (el tiempo que se tarda en leer o escribir un dato en ellas),
es mayor.
Su principal ventaja: son mucho más baratas.
3 NV-RAM (Nonvolatile RAM o RAM no volátil):
Simplemente es una RAM que cuenta con una pequeña batería de
litio integrada en el mismo chip. Cuando desconectamos la
alimentación, la batería se encarga de mantener los datos.
¿Cuánto dura la batería? Unos diez años.
¿Cuál es su principal inconveniente? Son
astronómicamente caras.
ƒ Estructura de la memoria del autómata programable
La memoria de programa se estructura en diferentes áreas, que son:
° Área de datos.
° Área de programa.
° Área de configuración del sistema.
El área de datos reúne los objetos vinculados a los datos de la configuración
software, o sea, aquí se almacenará información referente al número de
entradas y salidas manejables por el equipo, cantidad de palabras
direccionables para almacenado de datos, bits especiales, etc.
En el área de programa se almacenará el programa que nosotros
desarrollemos, lo que se denomina código ejecutable.

Formación Abierta
24
El área de configuración del sistema es la encargada de almacenar los
datos de configuración y la estructura de nuestro programa o aplicación.
Aquí se almacena información tal como el número de entradas y salidas
conectadas al autómata, número de temporizadores y contadores
disponibles, registros, etc. También se almacenan datos referentes a como
queremos que se ejecute nuestro programa y si queremos que el autómata
nos avise de determinadas anomalías.
Figura 3.11. Asignación de memoria de un autómata.
C.P.U. (Unidad Central de Proceso)
Es el “cerebro” del sistema. Su misión es controlar el funcionamiento de las demás
unidades, así como procesar los datos de acuerdo al programa introducido en la
memoria
La C.P.U. se conecta a la memoria y a los dispositivos I/O mediante un conjunto de
cables a los que llamamos buses.
Los buses del autómata llevan información de un lugar a otro, de forma similar a la
que un autobús lleva gente de un sitio a otro.
Todos los dispositivos programables tienen tres tipos de buses: el bus de
direcciones, el bus de datos y el bus de control.

03
Para que un dispositivo (de memoria o I/O) sea reconocido por la C.P.U. del
autómata, debe tener una “dirección” asignada. Esta dirección debe ser única; no
puede haber dos dispositivos con la misma dirección. Tampoco puede haber un
dispositivo con las direcciones distintas (sería interesante que los cheques llegaran
a mi casa y las facturas a la de mi vecino, pero no me dejan).
La C.P.U. pone la dirección (en binario, con unos y ceros) en el bus de direcciones,
y un circuito decodificador se encarga de encontrar el dispositivo al que se dirige.
Entonces, la C.P.U. usa el bus de datos para recoger datos de ese dispositivo o
para enviárselos.
ƒ Funcionamiento de la C.P.U.
Un programa guardado en la memoria proporciona instrucciones a la C.P.U.
para realizar una acción. La acción puede ser simplemente sumas de
números o controlar un proceso industrial.
La función de la C.P.U. consiste en ir recogiendo (leyendo) estas
instrucciones una por una en la memoria e ir ejecutándolas.
Para realizar las acciones de lectura y ejecución de las instrucciones, todas
las C.P.U. cuentan con recursos como los siguientes:
° Uno de los principales recursos de la C.P.U. es el número de registros
que tiene a su disposición. La C.P.U. usa los registros para almacenar
información temporalmente. Esta información pueden ser los datos que
han de procesarse, o la dirección de un valor que necesitamos recoger
de la memoria. Los registros de la C.P.U pueden ser de 8 bits, 16 bits o
incluso más dependiendo de la misma. En general, cuanto más y mayor
información puedan almacenar los registros, mejor será la C.P.U.
° La C.P.U. también cuenta con lo que se reconoce como “ALU”
(arithmetic/logic unit O unidad aritmético lógica). La ALU es la encargada
de realizar las funciones aritméticas, como la suma y la resta, y las
funciones lógicas como AND, OR y NOT.
° Todas las C.P.U. tienen un “contador de programa”. La función del
contador de programa es apuntar a la dirección de la siguiente
instrucción que debe ejecutarse. Cada vez que se ejecuta una
instrucción, el contador de programa se incrementa para apuntar hacia
la dirección de la siguiente instrucción que debe ser ejecutada. Esto es,
el contenido del contador de programa se deposita en el bus de
direcciones para encontrar y leer la instrucción siguiente.

Formación Abierta
26
° Por último, la C.P.U. cuenta con el “decodificador de instrucciones”. La
función del mismo es la de interpretar la instrucción en curso recogida
por la C.P.U. de la memoria. Esta instrucción se guarda
momentáneamente en un registro especial llamado registro de
instrucciones.
Podemos pensar en el decodificador de instrucciones como una especie de
diccionario en el que está almacenado el significado de cada instrucción, y
que le cuenta a la C.P.U. qué pasos debe seguir una vez haya recibido una
instrucción dada. Del mismo modo que un diccionario es mejor cuantas más
palabras define, la C.P.U será mejor cuanto mayor sea el juego de
instrucciones que puede comprender.
A continuación vemos un esquema de bloques del contenido interno de una
C.P.U. de aplicación general:
Figura 3.12. Figura 3.12. CPU de aplicación general.
Unidades de entrada/salida
Su función es canalizar la transferencia de información entre el sistema
microcomputador y los dispositivos exteriores
Buses
Como ya hemos comentado, los buses unen los diferentes dispositivos del sistema
y pueden ser de tres tipos: bus de datos, bus de direcciones y bus de control.

03
ƒ Bus de Datos
Como su nombre indica el bus de datos contiene información referida
exclusivamente a datos.
Dado que el bus de datos se usa para llevar información de / hacia la
C.P.U., cuanto mayor sea el bus de datos, mejor será la C.P.U.
Si pensamos en el bus de datos como si fuera una autopista lo veremos
más claro. Cuantos más carriles tenga la autopista, más información podrá
circular entre la C.P.U. y los dispositivos externos. En el tema que nos
ocupa, un carril será un cable, que podrá tener tensión o no (“1” o “0”
respectivamente).
Figura 3.13. Ejemplo de bus.
En el dibujo, hemos unido la C.P.U. con la memoria mediante un bus de
datos con 8 cables. Si por cada cable podemos enviar un “1” o un “0”, este
bus permitirá que la C.P.U. envíe o recoja 8 bits o 1 byte de golpe.
Está claro que cuanto mayor sea el tamaño del bus de datos, es decir,
cuantas más líneas posea, más información podremos tratar en el mismo
tiempo, y más cara será la C.P.U. y el autómata.
Decimos que el bus de datos es bidireccional por el hecho de que los datos
fluyen desde “y” hacia la C.P.U.
ƒ Bus de direcciones
Como su nombre indica el bus de direcciones contiene información referida
exclusivamente a direcciones de memoria.
El bus de direcciones se usa para identificar los dispositivos y la memoria
conectados a la C.P.U., cuantas más líneas (cables) posea, mayor número
de dispositivos podremos direccionar. En otras palabras, el número de
líneas del bus de direcciones determina el número de lugares con los que
podrá comunicarse la C.P.U. El número de localizaciones será igual a 2ⁿ
donde “n” es el número de líneas (¿de qué nos suena esta formulilla?).

Formación Abierta
28
Una C.P.U. con 16 líneas en el bus de direcciones,
puede proporcionarnos un total de 65.536 (216) o 64K de
memoria direccionable. Cada posición puede tener un
máximo de 1 byte de información.
El bus de direcciones es unidireccional, lo que significa que la C.P.U. lo usa
exclusivamente para colocar una dirección en el mismo y que el dispositivo
elegido se dé por aludido. Como el bus de direcciones se usa para identificar
los dispositivos y la memoria conectados a la C.P.U., cuantas más líneas
(cables) posea, mayor número de dispositivos podremos direccionar. En
otras palabras, el número de líneas del bus de direcciones determina el
número de lugares con los que podrá comunicarse la C.P.U. El número de
localizaciones será igual a 2n
donde “n” es el número de líneas (¿de qué nos
suena esta formulilla?).
ƒ Bus de control
El bus de control contiene líneas que se usan para comunicarle al
dispositivo, si lo que quiere la C.P.U. es leer datos o escribirlos.
De los tres buses, el de datos y el de direcciones determinan las
prestaciones de la C.P.U.

03
• Resumen
• El bit es la unidad fundamental de información. Sólo puede proporcionarnos
dos posibles informaciones. “1” o “0”.
• Los circuitos eléctricos pueden explicarse utilizando listas de instrucciones en
castellano.
• Una instrucción consta de: operación y operando.
• El autómata programable sustituye a la mayoría de los elementos auxiliares
(temporizadores, contadores, etc.), y al cableado de un circuito clásico.
• La memoria es un dispositivo capaz de almacenar información.
• El mapa de memoria muestra cómo se distribuyen las diferentes áreas de
memoria del autómata. En él, podemos encontrar las imágenes de proceso de
entradas y salidas, el sistema operativo y datos internos del autómata, y la
zona destinada al programa de usuario.
• Los principales tipos de memoria son la RAM y la ROM.
ƒ 1 Nibble = 4 bits.
ƒ 1 Byte = 8 bits.
ƒ 1 Palabra = 16 bits = 2 bytes.
ƒ 1 Kilobyte = 210 bytes = 1024 bytes.
• Podemos considerar que el autómata está compuesto por una unidad central
de proceso o C.P.U., la memoria, y los dispositivos de entrada/salida.
• Los buses de un autómata son: el bus de direcciones, el bus de datos y el bus
de control.
• Los recursos de la C.P.U. son los registros internos, la unidad aritmético lógica
o A.L.U., el contador de programa, el decodificador de instrucciones, etc.

Autómatas
Programables
Conceptos de
programación
04

Conceptos de programación 1
04
• Índice
• OBJETIVOS.......................................................................................................... 3
• INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 4
4.1. Escritura de un programa .......................................................................... 5
4.2. Formas de representación de un programa ............................................. 6
4.2.1. Lista de instrucciones............................................................................ 6
4.2.2. Esquema de funciones.......................................................................... 6
4.2.3. Esquema de contactos.......................................................................... 7
4.3. Estructura del programa ............................................................................ 8
4.3.1. Programación lineal .............................................................................. 8
4.3.2. Programación estructurada................................................................... 8
4.4. Objetos de programación......................................................................... 10
4.4.1. Entradas digitales................................................................................ 10
4.4.2. Salidas digitales .................................................................................. 11
4.4.3. Marcas ................................................................................................ 12
4.4.4. Temporizadores .................................................................................. 13
4.4.5. Contadores.......................................................................................... 13
4.4.6. Entradas/salidas analógicas ............................................................... 14
4.5. Operaciones básicas ................................................................................ 16
4.5.1. Operaciones combinacionales ............................................................ 16
4.5.2. Elementos biestables .......................................................................... 18
4.5.3. Temporizadores .................................................................................. 19
4.5.4. Contadores.......................................................................................... 20
4.5.5. Operaciones de carga y transferencia ................................................ 21
4.5.6. Operaciones aritméticas y de comparación ........................................ 22
• RESUMEN .......................................................................................................... 25

04
• Objetivos
• Conocer las distintas formas de representar un programa.
• Conocer como se puede estructurar un programa.
• Razonar los posibles inconvenientes que pueden salir a la hora de estructurar
un programa.
• Conocer los distintos objetos de programación existentes en un autómata
programable como son: entradas, salidas, marcas, etc.

Formación Abierta
Conceptos de programación
4
• Introducción
Escribir un programa para cualquier autómata requiere conocer el lenguaje de
programación del mismo, el cual puede ser expresado a través de diferentes
simbologías por ello intentaremos conocerlas y realizaremos ejemplos con estas.
Aprender los conceptos de programación supone conocer las operaciones
disponibles (operaciones como OR, AND, etc.) y la forma en que deben
representarse. También exige saber los diferentes operandos, cómo representarlos
y cómo acceder a ellos (entradas, salidas, accediendo a nivel de bit, de byte, de
palabra, etc.).
Con este capítulo daremos el primer paso.

04
4.1. Escritura de un programa
Ya sabemos lo que es un programa (una lista de instrucciones), y probablemente
podríamos realizar alguno con las instrucciones en castellano que vimos en temas
anteriores. Lamentablemente, el autómata sería incapaz de comprenderlo. Lo que
sí entendería son los códigos binarios de los ejemplos de operaciones que vimos,
pero programar el autómata mediante unos y ceros no sería muy práctico.
Para ayudar al hombre en las tareas de programación se inventaron los lenguajes
mnemónicos, que utilizan en lugar de las instrucciones, tal y como las diríamos
nosotros, abreviaturas de las mismas. En realidad, serán abreviaturas de palabras
inglesas, alemanas, francesas, etc., Puesto que los fabricantes no suelen ser
españoles.
Deberemos escribir los programas siguiendo las reglas prefijadas por el fabricante
mediante un dispositivo programador (por ejemplo un ordenador), y será este
dispositivo el que se encargue de convertirlo en unos y ceros (código máquina).
Hay que tener en cuenta que:
• Cada fabricante utiliza su lenguaje de programación, aunque todos se rigen por
unas reglas más o menos comunes.
• El único lenguaje de programación común para todos los fabricantes es el de
contactos.
• Una instrucción es la parte más reducida de un programa escrito, y
normalmente ocupa una palabra (dos bytes) dentro de la zona de memoria de
programa.
• Para introducir las instrucciones en la memoria del autómata necesitamos un
aparato de programación.
Figura 4.1. Aparatos de programación: consola y ordenador.

Formación Abierta
6
4.2. Formas de representación de un
programa
Todos los fabricantes permiten programar sus autómatas programables con las
siguientes formas de representación:
4.2.1. Lista de instrucciones
En la que se representa el programa como sucesión de abreviaturas de
instrucciones.
Una instrucción tiene la siguiente estructura.
U E 124.0
UN E 124.3
U E 124.1
ON E 124.2
O E 124.7
= A 124.0
4.2.2. Esquema de funciones
En el que se representan gráficamente con símbolos las operaciones lógicas que
conforman el programa.
Operación (Dirección del operando)
U E 32.0
Operación
Parámetro
Identificador del operando

04
4.2.3. Esquema de contactos
Se representan gráficamente con símbolos eléctricos las funciones de mando.
E124 . 0 E124 . 1 E124 . 2 A124 . 0
E125 . 0
E125 . 6
Cada forma de representación tiene sus particularidades. Por ello, un módulo de
programa que haya sido escrito en lista de instrucciones, no puede sacarse así
como así en funciones o contactos. Las formas de representación gráficas tampoco
son compatibles entre sí al 100 %.
Sin embargo, siempre es posible traducir a lista de instrucciones los programas
escritos en funciones o contactos.
La siguiente figura muestra de forma gráfica la compatibilidad entre las tres formas
de representación.
FUP KOP
AWL (100%)

Formación Abierta
8
4.3. Estructura del programa
Anteriormente, vimos cómo se almacenaba un programa en la memoria de
programa. Este programa se desarrollará de forma lineal o estructurada
dependiendo de su complejidad:
4.3.1. Programación lineal
Se utiliza para procesar tareas simples de automatización. Su característica
principal es que solamente se utiliza un módulo o bloque de programa. Esta sección
en cuestión es el “módulo principal”. Su ejecución es cíclica, es decir, irá
procesando línea a línea nuestro programa hasta llegar a la última, momento en el
que automáticamente retornará a la primera, repitiéndose este proceso
continuamente.
1ª Instrucción
2ª Instrucción
…
…
…
…
Última instrucción
4.3.2. Programación estructurada
Cuando la automatización que tenemos que resolver es compleja resulta
conveniente dividir nuestro programa en secciones.
Este procedimiento tiene las siguientes ventajas:
ƒ Programación más simple y clara, en programas de gran tamaño.
ƒ Posibilidad de estandarizar partes del programa.
ƒ Facilidad para efectuar modificaciones.
ƒ Prueba y depuración más simple del programa.
ƒ Puesta en servicio más sencilla.
ƒ Utilización de subprogramas.

04
Las secciones que comentábamos reciben el nombre de módulos o subrutinas.
En este tipo de programación también existe un programa principal, solo que, en
diversos tramos de éste “saltamos” a ejecutar otros módulos más pequeños,
retornando al principal cuando éste ha sido realizado.
Al igual que en la programación lineal ésta también es cíclica.
Proceso/Módulo 1
Proceso/Módulo 1
Proceso/Módulo 1
Retorna...
Retorna...
Retorna...
Normalmente, el programador utiliza la programación estructurada en el 100 % de
los casos.

Formación Abierta
10
4.4. Objetos de programación
A continuación comentaremos los objetos de programación más conocidos. Estos
objetos se utilizan para cualquier tipo de autómata y fabricante.
4.4.1. Entradas digitales
Permiten conectar al autómata programable los detectores del proceso
automatizado. Estos detectores dan información binaria al autómata programable
(si hay pieza o no, si un interruptor está abierto o cerrado, etc).
Esta información llegará a activar o no un bit interno en la memoria del autómata.
Módulo
de
Entradas
Digitales
Figura 4.2. Conexión de detectores en módulos de entradas del autómata programable.
Los módulos de entradas digitales trabajan siempre con señales de tensión, es
decir, cuando tenemos tensión en la entrada el autómata toma un “1” y cuando no
hay tensión un “0”. El nivel de tensión utilizado normalmente es de 24 V. en
corriente continua, aunque también existen entradas a 110 V y 220 V en corriente
alterna. Estas últimas se utilizan poco para maximizar la seguridad en lo posible.

04
¿Por qué se utiliza la tensión de 24 V en corriente
continua y no por ejemplo 5 V (que en el campo de la
electrónica es la más usual)?
Porque en una instalación industrial se puede dar en
muchos casos conectar un detector a un cable de 150 m.
Esto puede ocasionar caídas de tensión, además de
ruido en la línea que no garantiza que la información
llegue al autómata correctamente (el caso de utilizar 5 V
en c.c.)
El proceso de adquisición de la señal de entrada consta esencialmente de una
etapa de protección de sobretensiones y otra de aislamiento galvánico:
ƒ Protección sobretensiones: protege la parte de las entradas ante transitorios
en la señal.
ƒ Aislamiento galvánico: separa la electrónica de control de las conexiones de
las cartas de entradas.
Bus Interno
Memoria
de Módulo
Aislamiento
galvánico
Protección
sobretensiones
Figura 4.3. Esquema de bloques de una entrada digital del autómata programable.
En algunos autómatas también se aplica una etapa de filtrado. Esta etapa evita
posibles ruidos que puedan entrar por el cable del detector. Un ruido que se
introduzca por el cable del sensor durante un tiempo inferior al configurado por el
filtrado no será interpretado como “1”.
4.4.2. Salidas digitales
El módulo de salidas digitales del autómata programable permite activar los
preaccionadores y accionadores de todo o nada del proceso automatizado
(electroválvulas, contactores, pilotos, etc.).
Los módulos de salidas digitales pueden ser de salida a relé o de salida estática:
ƒ Las salidas a relé tiene la ventaja de ser libres de tensión. La tensión puede
provenir de una fuente externa y conectarse al relé. Esta tensión puede ser
variable, aunque no se debe sobrepasar la intensidad máxima que soporta
el contacto del relé.

Formación Abierta
12
ƒ Los módulos con salidas estáticas tienen como elemento de conmutación un
componente electrónico como son transistores o triacs. Este sistema de
salida sólo puede actuar con elementos que trabajen a la misma tensión, sin
embargo son más baratos y pueden trabajar a una velocidad mucho mayor
que los de salida a relé. Esta característica es muy importante ya que en el
caso de tener que controlar los pulsos de un motor paso a paso nunca lo
podríamos hacer con salidas digitales a relé.
Las salidas digitales estarán formadas según el siguiente esquema de bloques:
Bus Interno
Memoria
de Módulo
Aislamiento
galvánico
Circuito de
mandos
Figura 4.4. Bloques de una salida digital.
4.4.3. Marcas
Son posiciones de memoria que permiten guardar información temporalmente, o
sea podemos realizar operaciones de lectura y escritura. Se utilizan para activar bits
(incluso bytes o palabras) en el caso de producirse un suceso establecido en el
programa.
Este bit es interno, de forma que no utilizamos una salida
real del autómata.
Las marcas suelen ser remanentes y no remanentes. En las marcas remanentes se
guarda la información aunque quitemos tensión al autómata, mientras que en las
marcas no remanentes esta información desaparece cuando quitamos tensión.
La información de las marcas remanentes solamente se
podrá cambiar mediante las oportunas instrucciones en
programa.
Cada fabricante establece las posiciones de memoria dedicadas a la utilización de
marcas.

04
Los temporizadores son componentes casi imprescindibles en cualquier proceso
automatizado, y como los autómatas están completamente orientados a la
resolución de estos procesos, sería un contrasentido que no contasen con ellos.
No sólo cuentan con ellos, sino que además, son más versátiles que los clásicos.
Se trata de un dispositivo mecánico, electrónico,
neumático, etc., que al activarlo, permite accionar o
detener un aparato al cabo de un cierto tiempo
previamente determinado.
La propia definición nos da las pautas a seguir para usar un temporizador:
ƒ Tenemos que saber cómo activarlo.
ƒ Tenemos que saber cómo indicarle el tiempo que debe temporizar.
ƒ Y por último, tenemos que saber cómo indicarle si la temporización es para
acciona, o para detener el aparato en cuestión.
4.4.5. Contadores
En numerosos procesos surge el problema de contar cosas. Dentro de la
automatización clásica disponemos de elementos contadores con diferentes
prestaciones como en el caso de los temporizadores. A este respecto los autómatas
no son menos y también implementan de forma interna elementos contadores.
Las operaciones que los manejan, unidas al resto de operaciones soportadas por
nuestro autómata, nos permitirán contar cualquier cosa y de formas muy diversas.
Hablamos de un dispositivo mecánico, eléctrico,
electrónico, etc., que al activarlo incrementa o
decrementa en una unidad un valor, hasta alcanzar otro
valor previamente determinado. En ese momento
permitirá accionar o detener un aparato.
Para utilizar el contador debemos conocer:
ƒ Cómo activarlo para que cuente hacia delante o hacia atrás.
ƒ Cómo cargar el valor que tiene que alcanzar.
ƒ Cómo utilizarlo para activar o desactivar una salida.

Formación Abierta
14
4.4.6. Entradas/salidas analógicas
Este tipo de módulos permiten controlar elementos de señales analógicas como son
los captadores de temperatura o de presión o accionadores como variadores de
velocidad de un motor.
Entradas analógicas
Permite convertir una magnitud analógica en un número que se guarda en una
variable interna de la memoria de datos. Esta conversión se realiza atendiendo a la
resolución (numero de bits empleado en la conversión) y cada cierto intervalo de
tiempo.
La precisión de estos módulos oscila entre los 12 y 16 bits. A mayor número de bits
más precisa será la lectura, ya que podremos diferenciar intervalos más pequeños
de la señal a muestrear.
La señal, una vez acondicionada y filtrada entra en el conversor analógico/digital,
quien convierte la señal en palabras binarias, es decir, con “1” y “0”.
Figura 4.5. Esquema interno de bloques de entradas analógicas.
Con estos módulos se puede trabajar normalmente en tensión o en corriente:
ƒ Los rangos trabajando en tensión suelen ser: 0..10 V 10 V o sea podremos
conectar dispositivos que proporcionen dichas tensiones.
ƒ Trabajando en corriente los márgenes de funcionamiento son: 0-20 mA y 4-
20 mA.
También nos podemos encontrar módulos de entradas analógicas adaptados para
trabajar con sondas de temperatura. Normalmente termopares o termoresistencias
(Pt100, NTC, termopares J, K, etc).
¿Cuándo emplearemos unas u otras?
Viene determinado por la distancia existente entre el captador y la carta de entradas
analógicas.
Si hablamos de distancias cortas podemos utilizar indistintamente entradas a
tensión o entradas en corriente. Si la distancia es larga deberemos utilizar
exclusivamente entradas a corriente, ya que si no se producirían caídas de tensión
en los conductores que desvirtuaría la señal a medir.

04
Salidas analógicas
Permiten que el valor de una variable numérica interna del autómata se convierta
en tensión o intensidad.
Esta tensión o intensidad en la salida del módulo nos permitirá controlar actuadores
de mando analógico como pueden ser variadores de velocidad, reguladores de
caudal, etc.
La resolución de estos módulos suele ir de los 12 a 14 bits (menor que la de los
módulos de entrada).
El tipo de señal suministrada puede ser: 0-10 V, 10 V, 0-20 mA y 4-20 mA
A continuación, se muestra un esquema de bloques de un módulo de salidas
analógicas.
Figura 4.6. Esquema interno por bloque de salidas analógicas.

Formación Abierta
16
4.5. Operaciones básicas
Las operaciones básicas que a continuación se van a explicar, son comunes para
todo tipo de autómata y fabricante:
4.5.1. Operaciones combinacionales
Siempre estamos a vueltas con lo mismo, contamos con unas señales de entrada y
en función de éstas, nuestro sistema de control (elemento de tratamiento) debe
activar o no, unas salidas. Esto significa que, ante una combinación dada de
señales de entrada, el sistema de control debe responder con una única
combinación de señales de salida.
De forma general, diremos que en un circuito combinacional, el estado de las
salidas depende directamente del estado de las entradas. Esto que puede ser
lógico no lo es tanto, ya que posteriormente veremos que en otros tipos de circuitos
no es exactamente así.
Las operaciones combinacionales en programación de autómatas programables se
basan en la combinación de contactos (abiertos y cerrados) en serie y paralelo.
Combinación de contactos en serie
Como ya vimos en el tema 3, se basa en programar exactamente en el esquema de
contactos:
SI ESTÁ ACTIVADO S1
Y ESTÁ ACTIVADO S2
ACTIVA LA SALIDA
Como hemos comentado anteriormente, puede suceder que utilicemos para nuestra
aplicación contactos normalmente cerrados:

04
La programación será exactamente igual, sólo que emplearemos la condición del
contacto cerrado:
Y NO ESTÁ ACTIVADO S2
ACTIVA LA SALIDA
Combinación de contactos en paralelo
S1
S2
Igual que en el ejemplo anterior programaremos exactamente el esquema de
contactos,
O ESTÁ ACTIVADO S2
ACTIVA LA SALIDA
Combinación de contactos serie y paralelo
En estos casos, la programación se realizará por partes más sencillas, uniendo,
cuando interese, estas partes.
Para unir las distintas partes en las que se pueda dividir el automatismo, se utiliza
normalmente paréntesis o de forma más estructurada con marcas.
Veamos el siguiente ejemplo solucionado con marcas, ya que a la vez nos permitirá
entender mejor este concepto:
S1
S2
S3
S4
Bloque 2
Bloque 1

Formación Abierta
18
El programa estructurado con marcas será:
O ESTÁ ACTIVADO S2
ACTIVA LA MARCA DEL BLOQUE 1
SI ESTÁ LA MARCA DEL BLOQUE 1
Y ESTÁ ACTIVADO S4
ACTIVA LA MARCA DEL BLOQUE 2
SI ESTÁ LA MARCA DEL BLOQUE 2
O ESTÁ CTIVADO S3
ACTIVA LA SALIDA
4.5.2. Elementos biestables
Si utilizamos alguna salida del sistema de control, como entrada al mismo, además
de como salida, seguiremos teniendo una combinación de entradas, pero con una
particularidad muy interesante, y es que la salida ofrecida por el sistema de control,
depende de las entradas, pero además también depende del estado previo en que
se encontraba esta salida, es decir, de cómo se encontraba la salida un instante
antes (suele indicarse como instante t-1).
En realidad seguimos hablando de lógica combinacional, pero la particularidad
comentada la hace tan importante como para darle un nombre: lógica secuencial.
Los sistemas que forman parte de la lógica secuencial son aquellos en los que, el
estado de sus salidas depende además del estado de las entradas, de los estados
anteriores de las salidas, que han sido memorizados de alguna forma.
Lo que quiere decir todo esto es que cuando se repite una misma combinación de
estados de las entradas, la salida puede ser distinta, según cuando se haya
producido y la secuencia de estados anteriores.

04
Figura 4.7. Ejemplo de aplicación de elementos biestables.
Como ya comentábamos en apartados anteriores, estos elementos permiten
realizar cualquier tipo de temporización de tipo industrial, es decir, a la conexión, a
la desconexión, por impulso, etc.
Usualmente, el temporizador se programa de forma que arranca con una orden de
entrada, por ejemplo cuando un sensor detecta pieza.
Después se programará el tipo de temporizador a utilizar (a la conexión,
desconexión, por impulso, etc.) y el tiempo a temporizar (tantos minutos o
segundos).
Una vez realizada la temporización, el autómata nos “avisa” activando un bit interno
de control que podemos consultar en cualquier momento.
Veamos un ejemplo general de utilización de un temporizador de retardo a la
conexión de 5 seg.
La programación será:
1. Condición de activación de temporizador.
2. Carga del tipo de temporizador y tiempo a temporizar (en este caso
temporizador con retardo a la conexión y 5 seg.).
3. Activación de bit del temporizador.

Formación Abierta
20
El diagrama de tiempos será:
“1”
3 s
5 s
“0”
T1
“1”
“0”
Como se observa, la señal de entrada se activa y empieza a temporizar.
Una vez que ha terminado, se activa el bit del temporizador que determinará, según
el programa, las acciones realizar a posteriormente.
4.5.4. Contadores
Ya hemos explicado anteriormente que son dispositivos que se utilizan para
“contar” diferentes elementos como son piezas terminadas, número de botellas,
averías de proceso en un turno de trabajo, etc.
Los contadores pueden ser ascendentes, (cuentan hacia arriba), descendentes,
(cuentan hacia abajo), o ascendentes/descendentes, en los que se combinan los
dos anteriores (por ejemplo para el control de ocupación de un aparcamiento).
Usualmente, el contador se programa de forma que arranca con una consigna de
entrada, por ejemplo cuando un sensor detecta el paso de un automóvil.
Después se programará la forma de contaje (ascendente o descendente) y el
contador a utilizar (hay que tener en cuenta que en la mayoría de los casos
tendremos más de 64 contadores para poder utilizar).
Una vez realizado el contaje, el autómata activará un bit que podremos consultar a
través de programa.
Veamos un ejemplo general de utilización de un contador
ascendente hasta 999.

04
1. Condición de incremento de contador.
2. Carga del tipo de contador. (En este caso ascendente).
3. Activación de bit del contador.
El diagrama de tiempos será:
“1”
“0”
Valor de contador
999
998
5
4
3
2
1
0
Como se observa, cada vez que se activa la entrada, el contador incrementa.
Según el ejemplo, cuando llegue a contar 999 el bit del contador nos señalará que
ha llegado al número deseado y permitirá seguir ejecutando el programa teniendo
en cuenta este suceso.
4.5.5. Operaciones de carga y transferencia
Hasta el momento hemos comprobado cómo las operaciones combinacionales, los
biestables, etc, trataban informaciones de un bit, esto es, operandos cuyo estado
podía ser exclusivamente “1” ó “0”.
Los autómatas pueden trabajar con operandos de longitud byte (8 bits) y palabra
(16 bits).
Las operaciones de carga y transferencia nos permitirán recuperar y enviar estos
operandos de un lado para otro según nos interese.

Formación Abierta
22
Dos bytes de la zona de operandos de entradas, salidas y marcas, pueden formar
conjuntamente una palabra de entradas, de salidas o de marcas.
A groso modo, las operaciones de carga y transferencia permiten:
ƒ Intercambiar informaciones entre las diferentes zonas de operandos.
ƒ Preparar temporizaciones y valores de contador para su posterior
tratamiento.
ƒ Cargar valores constantes, necesarios para la ejecución del programa.
El intercambio de información no se realiza directamente, sino por medio del
acumulador. El acumulador es un registro del procesador que opera como memoria
intermedia.
El flujo de la información intercambiada es el que define el nombre de estas
operaciones:
ƒ El flujo de información de la memoria al acumulador se denomina carga (el
acumulador se carga).
ƒ El flujo de información del acumulador a la memoria se denomina
transferencia (el contenido del acumulador es transferido a la memoria).
4.5.6. Operaciones aritméticas y de comparación
Este apartado presenta dos tipos de operaciones distintas que se explican a a
continuación:
Operaciones aritméticas
Estas operaciones permiten tratar los contenidos de los acumuladores como
números y operar con ellos aritméticamente (sumarlos o restarlos).
Estas operaciones utilizan normalmente operandos de 8 bits (byte), 16 bits
(palabra) o 32 bits (doble palabra).
El resultado de la operación efectuada se deposita en el acumulador, el cual es un
registro que el dispositivo utiliza para guardar temporalmente los datos utilizados en
cada operación

04
Operaciones de comparación
Las operaciones de comparación, permiten comparar entre sí los contenidos de los
dos acumuladores: si dos números son iguales, si una es mayor o menor que otro,
etc.
Para poder comparar dos operandos, será necesario cargarlos sucesivamente en
los dos acumuladores tal y como vimos con las operaciones de carga.
Cuando se da la condición de comparación se activa un indicador.
El uso de estas indicaciones nos permitirá modificar el
curso del programa mediante la realización de saltos
condicionales (operaciones de salto), pero esto es “otra
historia” y lo guardamos para más adelante.

04
• Resumen
• Los programas realizados pueden representarse mediante lista de
instrucciones AWL, diagramas de contactos KOP o esquema de funciones
FUP.
• Para la programación podemos optar por el uso de una programación lineal o
una estructurada.
• Los programas se pueden estructurar de forma lineal o de forma estructurada.
• Aprender a programar requiere conocer cómo representar operaciones y
operandos.
• Los objetos de programación típicos de cualquier autómata programable son:
entradas/salidas digitales, marcas, temporizadores, contadores,
entradas/salidas analógicas.
• Las operaciones básicas de programación son: operaciones combinacionales y
secuenciales, operaciones con temporizadores y contadores, de carga y
transferencia y de comparación y aritméticas.

Autómatas
Programables
El hardware del S7-300
05

El hardware del S7-300 1
05
• Índice
• OBJETIVOS.......................................................................................................... 3
• INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 4
5.1. Características generales........................................................................... 5
5.1.1. Estructura de un s7-300........................................................................ 5
5.2. Montaje......................................................................................................... 8
5.2.1. Disposición de elementos en único bastidor......................................... 8
5.2.2. Disposición de los módulos en varios bastidores.................................. 9
5.2.3. Montaje de los módulos en el perfil soporte........................................ 11
5.3. Direccionamento....................................................................................... 13
5.4. Configuración del software...................................................................... 16
5.4.1. CPU 314 IFM ...................................................................................... 16
5.4.2. Configuración de hardware mediante step-7 ...................................... 24
• RESUMEN .......................................................................................................... 31

05
• Objetivos
• Presentar el autómata S7-300.
• Analizar las características técnicas de nuestro autómata.
• Estudiar las diferentes posibilidades de ampliación del autómata.
• Estudiar la configuración interna del S7-300 y su funcionamiento.

Formación Abierta
4
• Introducción
Difícilmente podremos trabajar con algo si desconocemos sus características a
todos los niveles.
Cuando hablamos de autómatas es muy importante conocer las posibilidades con
que cuentan a la hora de recoger datos (entradas) y activar elementos externos
(salidas). En este mismo punto también será primordial saber las características
que deben cumplir los elementos sensores y actuadores para conectarlos al
autómata.
También será esencial conocer la potencia de proceso del autómata, es decir, qué
instrucciones o funciones soporta el tamaño máximo del programa de usuario, etc.

05
5.1. Características generales
El S7-300 tiene configuración modular, es decir, que es posible componerlo de
forma personalizada utilizando la amplia gama de módulos existentes.
La gama de módulos comprende:
• Unidades CPU con diferentes prestaciones.
• Módulos de señales para entradas/salidas digitales y analógicas.
• Módulos de función para funciones tecnológicas (posicionamiento, contadores,
etc.).
• CP para tareas de comunicación.
• Fuentes de alimentación de carga para conectar el S7-300 a una tensión de
alimentación de 120/230 V c.a.
• Interfases, también denominadas módulos de interconexión, para interconectar
los bastidores.
Todos los módulos del S7-300 están protegidos por una caja con grado de
protección IP 20, es decir, disponen de envolvente y operan sin ventilador.
5.1.1. Estructura de un s7-300
Cada S7-300 puede estar compuesto de los módulos siguientes:
ƒ Bastidor.
ƒ Fuente de alimentación (PS).
ƒ CPU.
ƒ Módulos de señales (SM).
ƒ Módulos de función (FM).
ƒ Procesador de comunicaciones (CP).

Formación Abierta
6
Componente Función Imagen
Perfil soporte (rack)
Accesorios:
Estribo de conexión de pantallas
Es el bastidor de un S7-300.
Suministro de corriente (PS)
(Power Supply)
Convierte la tensión de red (120/230 V
c.a.) en tensión de servicio de 24 V c.c. y
procura la alimentación del S7-300, así
como la alimentación de carga para
circuitos de intensidad de carga de 24 V
c.c.
CPU
Accesorios: conector frontal (para
CPU con periferia integrada)
Ejecuta el programa de usuario, alimenta
el bus de fondo del S7- 300 con 5 V, se
comunica con otras estaciones de una red
MPI a través de la interfaz MPI. Además,
una CPU puede ser maestro DP o esclavo
DP en una subred PROFIBUS.
Módulos de señales (SM) (Signal
Module)(módulos de entrada digital,
módulos de salida digital, módulos de
entrada/salida digital, módulos de
entrada analógica, módulos de salida
analógica, módulos de entrada/salida
analógica)
Accesorios: conector frontal
Ajustan diferentes niveles de señal de
proceso al S7-300.
Módulos de función (FM)
(Function Modul)
Accesorios: conector frontal
Realizan tareas temporales y de
almacenamiento para el procesamiento de
señales de proceso. Por ejemplo
posicionar o regular.
Procesador de comunicaciones (CP)
Accesorios: cable de conexión
Descarga la CPU de tareas de
comunicación, por ejemplo CP 342-5 DP
para conectar a PROFIBUS-DP

05
Componente Función Imagen
SIMATIC TOP connect
Accesorios: módulo de conector
frontal con conexión de cable plano
Sirve para cablear los módulos
digitales.
Módulo interfase (IM)
(Interface Module)
Accesorios: cable de conexión
Interconecta las diferentes líneas de
un S7-300.
Cable de bus PROFIBUS con
conector de bus
Interconecta estaciones de una subred
MPI o PROFIBUS.
Cable PG Conecta una PG/un PC con una CPU
Repetidor RS 485
Sirve para reforzar las señales de una
subred MPI o PROFIBUS, así como
para interconectar segmentos de una
subred MPI o PROFIBUS.
Unidad de programación (PG) o
PC con el paquete de software
STEP 7
La PG configura, parametriza,
programa y prueba el S7-300.

Formación Abierta
8
5.2. Montaje
En este apartado se expone cómo se debe configurar la estructura mecánica, así
como preparar los componentes del S7-300 para el montaje y posterior
conexionado.
5.2.1. Disposición de elementos en único bastidor
Es posible instalar un S7-300 en posición horizontal o vertical.
ƒ Temperaturas admitidas en disposición horizontal: entre 0 y 60ºC.
ƒ Temperaturas admitidas en disposición vertical: entre 0 y 40ºC.
SIEMENS
ON OFF
24 VD
C
SIEMENS
RUN P
RUN STOP
MRES
Disposición vertical
3,4 V
L1 N L M L M
M L M
SIEMENS
ON
OFF
24
VD
C
SIEMENS
RUN
P
RUN
STOP
MRES
BATERÍA
3,4
V
L1
N
L
M
L
M
M
L
M
Disposición horizontal
La CPU y la fuente de alimentación deben disponerse a la izquierda o abajo.
Figura 5.1. Disposición de los módulos en un bastidor.

05
Reglas
Para colocar los módulos en un bastidor rigen las reglas siguientes:
ƒ A la derecha de la CPU pueden enchufarse como máximo 8 módulos (SM,
FM, CP).
ƒ La cantidad de módulos (SM, FM, CP) enchufables está limitada por su
consumo de corriente tomado del bus posterior de S7-300.
El consumo total en el bus posterior de S7-300 para todos los módulos montados
en un bastidor no deberá rebasar:
ƒ En CPU 313/314/314 IFM/315/315-2-DP/316-2 DP/318-2 1,2 A
ƒ En CPU 312 IFM 0,8 A
La figura muestra la disposición de los módulos en una estructura S7-300 equipada
con 8 módulos de señales.
5.2.2. Disposición de los módulos en varios bastidores
Si por necesidades de la instalación, utilizamos totalmente un bastidor, y
necesitamos montar más módulos podríamos recurrir al montaje de bastidores
adicionales.
Excepciones
Las CPU 312 IFM y 313 solamente son adecuadas para el montaje en un bastidor.
Reglas
Para disponer los módulos en varios bastidores rigen las reglas siguientes:
ƒ El módulo de interconexión (IM) ocupa siempre el puesto (slot) 3 y debe
encontrarse siempre a la izquierda del primer módulo de señales.
ƒ En cada bastidor pueden enchufarse como máximo 8 módulos (SM, FM,
CP). Estos módulos se hallan siempre a la derecha de los módulos de
interconexión.

Formación Abierta
10
Excepción:
Para la CPU 314 IFM, no está permitido enchufar módulo
alguno en el slot 11 del bastidor 3.
La cantidad de módulos (SM, FM, CP) enchufados está limitada por la toma de
corriente admisible del bus posterior S7-300. El consumo total de cada línea no
debe exceder de 1,2 A.
Requisito: módulos de interconexión (IM)
Para la configuración en varios bastidores se requieren módulos de interconexión
que conecten en bucle el bus posterior S7-300 desde un bastidor al siguiente. La
CPU se encuentra siempre en el bastidor 0.
Módulo de interconexión Utilizable en… Referencia
IM 360 Bastidor 0 ----
IM 361 Bastidores 1 a 3 ----
Sólo para configurar en dos líneas…
IM 365 S Bastidor 0 ----
IM 365 R Bastidor 1 ----
Capacidad máxima de una configuración
La figura muestra la disposición de los módulos en una configuración S7-300 de 4
bastidores (excepto para CPU 312 IFM/313).

05
PS CPU IM SM
SIEMENS
ON
OFF
24 VD
C
SIEMENS
RUN P
RUN
STOP
MRES
BATERÍA
3,4 V
L1
N
L
M
L
M
M
L
M
IM
IM
IM
Cable de enlace 386
Cable de enlace 386
Cable de enlace 386
No para la CPU 314 IFM
5.2.3. Montaje de los módulos en el perfil soporte
A la hora del montaje hay que tener presente un orden para encajar los módulos y
también averiguar los números de slot.
Orden seguido para encajar los módulos en el perfil soporte
1. Fuente de alimentación.
2. CPU.
3. Modulo(s) de señales.
Enchufe el conector de bus en la CPU y los
módulos de señales / función / comunicaciones /
interfaz.
Todos los módulos incluyen un conector de bus,
menos la CPU.
Comience siempre enchufando el conector de
bus en la CPU. Para ello, tome el conector de
bus del “último” módulo de la línea.
Enchufe el conector de bus a los demás
módulos.
En el “último” módulo no se enchufa ningún
conector de bus.

Formación Abierta
12
Enganche cada módulo en el orden previsto (1),
desplácelo hasta el módulo izquierdo (2) e
inclínelo hacia abajo (3).
Atornille los módulos manualmente.
Asignar los números de slot
Después del montaje, puede asignar a cada módulo un número de slot para facilitar
la atribución de los módulos dentro de la tabla de configuración en STEP 7. En la
tabla se especifica la asignación de los números de slot.
Nº de Slot Módulo Observaciones
1 Fuente de alimentación (PS) ----
2 CPU ----
3 Módulo de interconexión (IM) A la derecha, junto a la CPU
4 Módulo de señales 1 A la derecha, junto a la CPU o IM
5 Módulo de señales 2 ----

05
5.3. Direccionamento
En cuanto al direccionamiento nos centramos por un lado en la averiguación de
direcciones orientadas al slot y por otro en la averiguación discrecional se
direcciones.
Asignación discrecional de direcciones
En la asignación libre de direcciones puede atribuir a cada módulo una dirección
cualquiera dentro del área de direccionamiento posible para la CPU. En el S7-300
sólo es posible la asignación discrecional de direcciones con las CPU 315, 315-2
DP, 316-2 DP y 318-2.
Asignación de direcciones orientada al slot
La asignación de direcciones por slot corresponde al direccionamiento por defecto,
es decir, STEP 7 asigna a cada número de slot una dirección inicial de módulo
prefijada.
En el direccionamiento orientado al slot (direccionamiento por defecto), cada
número de slot lleva asignada una dirección inicial de módulo. Dependiendo del tipo
de módulo, se trata de una dirección digital o analógica. En este apartado se
muestra qué dirección inicial de módulo está asignada a qué número de slot. Estas
informaciones son necesarias para determinar las direcciones iniciales de los
módulos utilizados.
Capacidad máxima
La figura muestra la configuración de un S7-300 en 4 bastidores y los slots posibles.
Téngase en cuenta que con las CPU 312 IFM y 313 sólo es posible una
configuración en el bastidor 0.

Formación Abierta
14
PS CPU
SIEMENS
ON
OFF
24 VD
C
SIEMENS
RUN P
RUN
STOP
MRES
BATERÍA
3,4 V
L1
N
L
M
L
M
M
L
M
IM
IM
IM
Nº Slot
Batidor
3
Batidor
2
Batidor
1
Batidor
0
Nº Slot
Nº Slot
3 4 5 6 7 8 9 10 11
3 4 5 6 7 8 9 10 11
3 4 5 6 7 8 9 10 11
3 4 5 6 7 8 9 10 11
Nº Slot 1 2
Direcciones iniciales de módulo
La tabla muestra la correspondencia entre las direcciones iniciales de módulo y los
números de slot y bastidores. En los módulos de entrada/salida, las direcciones de
las entradas y las salidas comienzan a partir de la misma dirección inicial del
módulo.
Al utilizarse la CPU 314 IFM, no deberá enchufarse ningún
módulo en el slot 11 del bastidor 3. Las direcciones del
mismo están ocupadas por las entradas y salidas
integradas.

05
Bastidor
Direcciones
iniciales de
módulo
Número de Slot
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0
Digital
Analógico
PS CPU IM
0
256
4
272
8
288
12
304
16
320
20
336
24
352
28
368
1’
Digital
Analógico
--- IM
32
384
36
400
40
416
44
432
48
448
52
464
26
480
60
493
2’
Digital
Analógico
--- IM
64
512
68
528
72
544
76
560
80
576
84
592
88
608
92
624
3’
Digital
Analógico
--- IM
96
640
100
656
104
672
108
688
112
704
116
720
120
736
124
2
7522

Formación Abierta
16
5.4. Configuración del software
Una vez realizado el montaje deberemos configurar el software para que nuestro
programa pueda usar los módulos conectados. Esta labor la realizaremos desde el
Step-7, y concretamente con la herramienta de configuración de hardware.
5.4.1. CPU 314 IFM
Referente a la CPU 314 IFM presentamos los siguientes apartados:
ƒ Vista frontal de la CPU 314 IFM.
ƒ Datos técnicos de la CPU 324 IFM.
ƒ Propiedades de las entradas/ salidas integradas en la CPU 314 IFM.
ƒ Datos técnicos de las entradas analógicas en la CPU 314 IFM.
Vista frontal de la CPU 314 IFM
Este es el aspecto de la CPU con la que vamos a trabajar habitualmente:
Es un modelo compacto ya que dispone de entradas y salidas integradas, pero
también es modular puesto que tiene posibilidad de ampliación.
Vamos a ver detenidamente algunas de las partes que componen este dispositivo.
Dispone de un puerto de comunicaciones MPI, a través del que realizaremos
funciones tales como la transferencia de programas y la supervisión en línea de
nuestros programas.

05
También disponemos de un selector con el que podremos elegir el modo de
funcionamiento. Básicamente son tres:
ƒ STOP: detiene la ejecución del programa.
ƒ RUN: inicia la ejecución del programa.
ƒ RUN-P: inicia la ejecución del programa y permite la modificación del mismo
sin tener que detener su ejecución.
Disponemos de otra posición denominada MRES que sirve para efectuar funciones
de borrado de memoria (programa, configuración, etc).
A nivel informativo, disponemos de una serie de indicadores que nos van a permitir
realizar labores de diagnóstico básicas, entre las que se encuentran:
ƒ Estado de ejecución (RUN, STOP).
ƒ Alimentación interna (DC5V).
ƒ Fallos de sistema (SF).
ƒ Estado de batería (BATF).
A continuación se representan unas tablas con las características técnicas de este
dispositivo.

Formación Abierta
18
Datos técnicos de la CPU 314 IFM
CPU y estado de producto
MLFB 6ES7314-...-0AB0 -5AE03- -5AE10-
• versión de hardware 01 01
• versión de firmware V 1.1.0 V 1.1.0
• paquete de programas
correspondiente
STEP 7 V5.0,
Service Pack 3
Memorias
Memoria central
• integrada 32 Kbytes 32 Kbytes
• ampliable no no
Memoria de carga
• integrada
48 Kbytes
RAM 48
Kbytes
FE-PROM
48 Kbytes
RAM
• FEPROM ampliable no
hasta 4
Mbytes
• RAM ampliable no no
Respaldo sí
• con pila todos los datos
• sin pila 144 bytes
Tiempos de procesamiento
Tiempos de procesamiento para
• operaciones binarias mín. 0,3 μs
• operaciones de palabras mín. 1 μs
• aritmética en coma fija mín. 2 μs
• aritmética en coma flotante mín. 50μs
Tiempos/contadores y su remanencia
Contadores S7 64
• remanencia ajustable de Z 0 a Z 63
• preajustado de Z 0 a Z 7
• margen de cómputo 0 a 999
Contador IEC sí
• tipo SFB
Tiempos S7 128
• remanencia ajustable de T 0 a T 7
• preajustado
sin temporizadores
remanentes
• margen de tiempo 10 ms a 9.990 s
Temporizador IEC sí
• tipo SFB
Áreas de datos y su remanencia
Àrea de datos remanente total
(incl. marcas; temporizadores;
contadores)
máx. 2 DB, 144 bytes
Marcas 2.048
• remanencia ajustable de MB 0 a MB 143
• preajustado de MB 0 a MB 15
Marcas de ciclo 8 (1 byte de marcas)
Bloques de datos
máx. 127 (DB 0
reservado)
• capacidad máx. 8 Kbytes
• remanencia ajustable
máx. 2 DB, 144 byte de
datos
• preajustado sin remanencia
Datos locales (no ajustable) 1.536 bytes
• según prioridad 256 bytes
Bloques
OBs vea lista de operaciones
Profundidad de anidado
• según prioridad 8
• adicionales dentro de un
OB de error
4
FB 128
FC 128
Áreas de direccionamiento (entradas/salidas)
Àrea de direccionamiento de periferia
• digital 0 a 123/0 a 123
– integrada 124 a 127/124, 125
• analógica 256 a 751/256 a 751
– integrada 128 a 135/128, 129
Imagen de proceso
(no ajustable)
128 bytes/128 bytes
Canales digitales
máx. 992+20 integrados/
máx. 992+16 integrados
Canales analógicos
máx. 248+4 integrados/
124+1 integrados

05
Configuración
Bastidor máx. 4
Módulos por cada bastidor
máx. 8; en el bastidor 3,
máx. 7
Cantidad de maestros DP
• integrados ninguno
• a través de CP 1
Funciones de aviso S7
Bloques S de alarma
activos simultáneamente
máx. 40
Hora
Reloj sí
• respaldado si
• precisión consulte el apartado 1.1.6
Contador de horas de
funcionamiento
1
• número 0
• margen 0 a 32.767 horas
• granularidad 1 hora
• remanente sí
Sincronización de la hora sí
• en el autómata maestro
• en MPI maestro/esclavo
Funciones de prueba y puesta en marcha
Variable Estado/Control sí
• variable
entradas, salidas, marcas,
DB, tiempos, contadores
• cantidad
– observar variable máx. 30
– forzar variable máx. 14
Forzado permanente sí
• variable entradas, salidas
• cantidad máx. 10
Estado bloque sí
Paso individual sí
Puntos de parada 2
Búfer de diagnóstico sí
cantidad de registros (no
ajustable)
100
Funciones de comunicación
Funciones PG/OP sí
Comunicación por datos
globales
sí
• cantidad de paquetes GD
– emisor 1
– receptor 1
• capacidad de los
paquetes GD
máx. 22 bytes
– consistentes 8 bytes
Funciones básicas S7 sí
• datos útiles por petición máx. 76 bytes
– consistentes
32 bytes en X/I_PUT/_GET;
76 bytes en X_SEND/_RCV
Funciones S7 sí (servidor)
• datos útiles por petición máx. 160 bytes
– consistentes 32 bytes
Funciones compatibles con
S5
sí (a través de CP y FC
cargable)
• datos útiles por petición según el CP
– consistentes según el CP
Funciones estándar
sí (a través de CP y FC car-
gable)
• datos útiles por petición según el CP
– consistentes según el CP
Cantidad de recursos de
enlace
12 para funciones PG/OP/
básicas S7/S7
• reservados para
– funciones PG máx. 11
ajustables entre 1 y 11
preajustado 1
– funciones OP máx. 11
ajustables entre 1 y 11
preajustado 1
– funciones básicas S7 máx. 8
ajustables
preajustado entre 0 y 8 8
Interfases
1ª interface
Funcionalidad
• MPI sí
• maestro DP no
• esclavo DP no
• separación galvánica no

Formación Abierta
20
MPI
• servicios
– funciones PG/OP sí
– comunicación por da-
tos globales
sí
– funciones básicas S7 sí
– funciones S7 sí (servidor)
• velocidades de
transferencia
19,2; 187,5 kbaudios
Dimensiones
Dimensiones de montaje
Ancho-alto-fondo (mm)
160x125x130
Peso aprox. 0,9 kg
Programación
Lenguaje de programación STEP 7
Juego de operaciones vea lista de operaciones
Niveles de paréntesis 8
Funciones de sistema (SFC) vea lista de operaciones
Bloques de función del
sistema (SFB)
vea lista de operaciones
Protección del programa de
aplicación
protección mediante
contraseña
Tensiones, intensidades
Tensión de alimentación 24 V c.c.
• margen admisible 20,4 a 28,8 V
Consumo (en vacío) habitual. 1,0 A
Intensidad al conectar habitual. 8 A
l2
·t 0,4 A2s
Protección externa para
líneas de alimentación
(recomendación)
interruptor LS; 2 A
tipo B o C
Alimentación de PG a MPI
(15 a 30 V c.c.)
máx. 200 mA
Potencia disipada típ. 16 W
Pila sí
• Autonomía de respaldo
a 25_ C y respaldo ininte-
rrumpido de la CPU
mín. 1 año
• Duración de almacena-
miento de la batería a
25_C
aprox. 5 años
Batería sí
• autonomía de respaldo
del reloj
– a entre 0 y 2º C aprox. 4 semanas
– a 40º C aprox. 3 semanas
– a 60º C aprox. 1 semana
• tiempo de carga aprox. 1 hora
Entradas/salidas integradas
Direcciones para
• entradas digit. integr. E 124.0 a E 127.7
• salidas digit. integr. A 124.0 a A 127.7
• entradas analógicas integr. PEW 128 a PEW 134
• salidas analógicas integr. PAW 128
Funciones integradas
Contadores
1 ó 2, 2 comparaciones en
función de la dirección
(vea el manual Funciones
integradas)
Frecuencímetro
hasta máx. 10 kHz
integradas)
Posicionamiento
1 canal
in-tegradas)

05
Propiedades de las entradas/salidas integradas en la CPU 314 IFM
Entradas/salidas Características
Entradas analógicas
integradas
• Entradas de tensión ± 10 V
• Entradas de intensidad ± 20 mA
• Resolución 11 bits + signo
• Separación galvánica
Salida analógica
• Salida de tensión ± 10 V
• Salida de intensidad ± 20 mA
• Resolución 11 bits + signo
Todos los datos necesarios relativos a
• la representación de valores
analógicos
• a la conexión de sensores de medida y
cargas/actuadores a las entradas y
cargas/actuadores a las entradas/salidas
analógicas
figuran en el manual de referencia Datos de
los módulos.
Entradas especiales
(E 126.0 a E 126.3)
Entradas ”estándar”
• Frecuencia de entrada a 10 kHz
• Sin separación galvánica
Entradas digitales
integradas
• Tensión nominal de entrada 24 V c.c.
• Adecuadas para interruptores mecánicos y detectores de proximidad (BERO) a 2 hilos
Salidas digitales integradas
• Intensidad de salida 0,5 A
• Tensión nominal de carga 24 V c.c.
• Adecuadas para electroválvulas y contactores de c.c.
Como podemos observar en la tabla, la CPU 314 IFM dispone de entradas salidas
digitales, y entradas salidas analógicas. Este aspecto hace que esté modelo tenga
una gran versatilidad, ya que podemos afrontar un gran número de aplicaciones sin
tener que recurrir a la adquisición de módulos de ampliación.
Las entradas digitales trabajan a 24 V en corriente continua y algunas admiten
frecuencias de conmutación de hasta 10 KHz (E126.0 a E126.3), lo que las hacen
aptas para realizar funciones de contaje. En todas ellas podremos conectar
directamente dispositivos tales como pulsadores, detectores a dos hilos, detectores
a tres hilos, etc.
Las salidas digitales son transistorizadas, razón por la que los dispositivos que
conectemos en ellas no podrán superar un consumo de 0,5 A. En ellas podremos
conectar desde lámparas hasta contactores de corriente continua.

Formación Abierta
22
Datos técnicos de las entradas analógicas en la CPU 314 IFM
Datos específicos del módulo
Cantidad de entradas 4
Longitud de cable
• apantallado máx. 100 m
Tensiones, intensidades, potenciales
Separación galvánica
• entre canales y bus posterior sí
Diferencia de potencial ad-misible
• entre entradas y MANA (UCM) 1,0 V c.c.
• entre MANA y Minterno (UISO)
75 V c.c
60 V c.a.
Aislamiento ensayado con 500 V c.c.
Formación de valores analógicos
Principio de medición
Codificación
momentanea
(aproximaciones
sucesivas)
Tiempo de conversión / resolución por canal
• tiempo de conversión básico 100 μs
• resolución (incl. Margen de
rebase por exceso)
11 bits + signo
Supresión de perturbaciones, límites de error
Supresión de tensiones perturbadoras
• perturbación en fase (UCM < 1,0 V) > 40 dB
Diafonía entre las entradas > 60 dB
Límite de error práctico (en todo el margen de temp.,
referido al margen de entrada)
• entrada de tensión ± 1,0 %
• entrada de intensidad ± 1,0 %
Supresión de perturbaciones, límites de error,
continuación
Límite de error básico (límite de error práctico a
25 °C, referido al área de entrada)
• entrada de tensión ± 0,9 %
• entrada de intensidad ± 0,8 %
Error por temperatura (referido al
margen de entrada) ± 0,01 %/K
Error por linealidad (referido
al margen de entrada) ± 0,06 %
Precisión de repetición (en estado
estabilizado a 25 °C, referida al
área de entrada)
± 0,06 %
Estado, alarmas, diagnósticos
Alarmas ninguna
Funciones de diagnóstico ninguna
Datos para seleccionar un sensor
Márgenes de entrada (valores nominales)
/resistencia de entrada
tensión ± 10 V/50 kΩ
intensidad ± 20 mA/105,5 kΩ
Tensión de entrada
admisible para las entradas
de tensión
(límite de destrucción)
máx. 30 V estable;
38 V durante máx.
1 s (ciclo de trabajo
1:20)
Intensidad de entrada admis.
para las entradas de corriente
(límite de destrucción)
34 mA
Conexión del encoder de señal
• para medida de tensión posible
• para medida de intensidad
- como transductor de
medida de 2 hilos
No posible
- como transductor de
medida de 4 hilos
Posible
En este equipo disponemos de cuatro entradas analógicas con una resolución de
11 bits más signo (2048 “pasos” más signo). Además nos ofrecen la posibilidad de
trabajar en tensión (+-10 V) o en corriente (+- 20 mA), siendo aptas para trabajar en
modo unipolar o bipolar, lo que les confiere una gran versatilidad para realizar
medición de variables físicas (temperatura, presión, etc.) válidas por ejemplo, para
realizar labores de regulación.

05
Datos técnicos de la salida analógica en la CPU 314 IFM
Datos específicos del módulo
Cantidad de salidas 1
Longitud de cable
• apantallado máx. 100 m
Tensiones, intensidades, potenciales
Separación galvánica
• entre canal y bus posterior sí
Diferencia de potencial admisible 75 V c.c.
• entre MANA y Minterno (UISO) 60 V c.a.
Aislamiento ensayado con 500 V c.c.
Formación de valores analógicos
Resolución (incl. margen de
rebase por exceso)
11 bits +
signo
Tiempo de conversión 40 μs
Tiempo de estabilización
• para carga óhmica 0,6 ms
• para carga capacitiva 1,0 ms
• para carga inductiva 0,5 ms
Valores de sustitución aplicables no
Supresión de perturbaciones, límites de error
Límite de error práctico (en todo el margen de
temp., referido al margen de salida)
• salida de tensión ± 1,0 %
• salida de intensidad ± 1,0 %
Límite de error básico (límite de error práctico a
25 °C, referido al área de salida)
• salida de tensión ± 0,8 %
• salida de intensidad ± 0,9 %
Error por temperatura (referido al
margen de salida) ± 0,01 %/K
Error de linealidad (referido al
margen de salida) ± 0,06 %
Precisión de repetición (en estado
estabilizado a 25 °C, referida al
área de salida)
± 0,05 %
Ondulación de salida; margen de
0 a 50 kHz (referida al área de
salida)
± 0,05 %
Estado, alarmas; diagnósticos
Alarmas ninguno
Funciones de diagnóstico ninguno
Datos para seleccionar un actuador
Márgenes de salida (valores nominales)
• tensión ± 10 V
• intensidad ± 20 mA
Resistencia de carga
• para salida de tensión carga
capacitiva
mín. 2,0 kΩ
máx. 0,1 μF
• para salida de intensidad
carga inductiva
máx. 300 Ω
máx. 0,1 mH
Salida de tensión
• protección contra cortocircuito si
• intensidad de cortocircuito Máx. 40 mA
Salida de intensidad
• tensión en vacío Máx. 16 V
Límite de destrucción contra tensiones/corrientes
aplicadas desde el exterior
• tensiones en salida respecto
a MANA
máx. ± 15 V estable;
± 15 V durante máx.
1s (ciclo de trabajo
1:20)
• intensidad máx. 30 mA
Conexión de los actuadores
• para salida de tensión
conexión a 2 hilos Posible
conexión a 4 hilos No posible
• Para salida de corriente
Conexión a 2 hilos posible

Formación Abierta
24
La disponibilidad de salidas analógicas en la CPU 314 IFM, tal como podemos
observar en la tabla es bastante reducida, ya que sólo existe una. Esta salida
analógica nos permite trabajar en modo unipolar y en modo bipolar tanto en tensión
(+-10V) como en corriente (+-20 mA). Del mismo modo que en las entradas
analógicas su resolución es de 11 bits más signo.
1 Fuente de alimentación de carga (opcional) 5 LED para señalización de estados y fallos
2 Pila tampón (a partir de CPU 313) 6 Memory Card (a partir de CPU 313)
3 Conexión para 24 VDC 7 MPI (interface multipunto)
4 Selector de modo (con llave) 8 Conector frontal
Figura 5.2. Aspecto de la CPU 314 con diversos módulos.
5.4.2. Configuración de hardware mediante step-7
Vamos a considerar el caso de tener que añadir un módulo de entradas digitales a
nuestra CPU 314-IFM.
Inicialmente cuando realizamos nuestros proyectos, al utilizar el asistente, éste nos
realiza todas las labores de configuración de hardware, pero si deseamos realizar
alguna ampliación, el asistente no realizará estas tareas. Para ello deberemos
recurrir a la configuración manual.
En el Administrador Simatic deberemos seleccionar el equipo en la ventana de la
izquierda.

05
En la ventana derecha podremos observar dos objetos. Por un lado la CPU 314
IFM, y por otro, hardware. Haciendo doble clic en este último abriremos la
herramienta de configuración de hardware.
En esta aplicación podemos observar la disposición de módulos en el bastidor. Tal
como hemos visto anteriormente, la CPU ocupa la posición 2 en el bastidor. Si lo
que deseo es añadir un nuevo módulo, deberé seleccionarlo en el catálogo de
hardware.

Formación Abierta
26
Como estamos trabajando con un S7-300, deberemos recurrir a la familia de
componentes Simatic 300. Dentro de esta familia, tendremos todos los módulos
disponibles organizados por funciones.
Como deseamos añadir una carta de entradas digitales recurriremos a las
funciones SM-300. Dentro de estas funciones disponemos de entradas digitales,
salidas digitales, combinaciones de ambas, entradas analógicas, salidas analógicas
y combinaciones de estas últimas. En nuestro caso recurriremos a la subdivisión DI
300 (Digital Input).

05
Vamos a instalar una carta de 16 entradas digitales a 24 V en corriente continua. Al
desplegar la subdivisión, podremos observar todos los módulos disponibles.

Formación Abierta
28
Seleccionamos aquella que se ajusta a nuestras necesidades.
Una vez que sabemos que módulo vamos a añadir, debemos incorporarlo al
bastidor. Para ello deberemos arrastrar el módulo desde el catálogo hasta la
posición deseada del bastidor.
La posición 3 del bastidor no podrá ser usada para
entradas digitales. Por ello deberemos arrastrarlo hasta la
posición 4 o superiores.

05
Una vez ubicado el módulo, es necesario guardar y compilar la nueva
configuración. Para ello en la barra de botones seleccionaremos esta función.
Si hubiese algún error, el programa nos lo indicará mediante un mensaje de aviso.
En caso contrario, nos indicará que todo se ha realizado correctamente y podremos
transferir la configuración al equipo.
Para transferir la nueva configuración seleccionaremos la función a través de la
barra de botones.
En este momento nuestro autómata ya sabe que se le ha conectado un nuevo
módulo, por lo que cuando realicemos nuestro programa, podremos emplearlo
normalmente.

05
• Resumen
• A la hora de montar un S7-300, consideraremos componentes básicos el
bastidor, la fuente de alimentación y la CPU.
• Una vez montados los componentes básicos, deberemos montar los módulos
de señales o de funciones especiales. Éstos siempre irán montados después
de la CPU.
• El bastidor admite tanto montaje vertical como horizontal. Así mismo, estos
equipos admiten el montaje de varios bastidores.
• Para montar varios bastidores necesitaremos módulos de interconexión (IM).
• Fundamentalmente, el direccionamiento de los distintos módulos incorporados
estará en función del bastidor y la posición dentro del mismo.
• El número máximo de bastidores será 4.
• Para realizar la configuración a nivel de hardware debemos usar la
herramienta suministrada con el entorno STEP7.
• La configuración posibilita la utilización en nuestros programas de los módulos
que hayamos montado en los bastidores.

Autómatas
Programables
El paquete de
programación Step-7
06

El paquete de programación Step-7 1
06
• Índice
• OBJETIVOS.......................................................................................................... 3
• INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 4
6.1. Instalación del software y autorización .................................................... 5
6.1.1. Instalación del step-7 ............................................................................ 5
6.1.2. Instalación de autorización.................................................................. 11
6.2. El administrador simatic .......................................................................... 13
6.2.1. Crear un proyecto nuevo con el asistente........................................... 13
6.2.2. Estructura del proyecto en el administrador simatic............................ 15
6.3. El editor de programas de step-7 ............................................................ 23
6.3.1. Las barras de herramientas ................................................................ 25
6.3.2. Tablas de símbolos ............................................................................. 25
6.3.3. El editor de programas en contactos .................................................. 27
6.3.4. Función observar ................................................................................ 30
6.3.5. Función cargar .................................................................................... 34
• RESUMEN .......................................................................................................... 35

06
• Objetivos
• Conocer de forma general las funciones más importantes del paquete de
programación de Siemens.
• Aprender a transferir nuestro programa al autómata programable.
• Realizar la configuración oportuna para nuevos proyectos.
• Realizar tablas de símbolos de los operando utilizados en el programa.
• Editar el programa tanto en instrucciones como en contactos.

Formación Abierta
El paquete de programación Step-7
4
• Introducción
Con este tema pretendemos dar una visión general de cómo programar con
STEP 7. Entre otras cosas, explicaremos cómo instalar y arrancar el software,
cómo crear programas y cuáles son los principales componentes de los
programas de usuario.
Para utilizar este tipo de aplicaciones, se requieren conocimientos básicos en
el campo de la automatización, por eso hemos estudiado antes todos los
conceptos necesarios. Ahora sí que estamos dispuestos a entender lo que la
aplicación nos ofrece.
La aplicación contiene numerosos conceptos, sin embargo creemos
conveniente centrarnos solamente en aquellos que consideramos
imprescindibles en relación a los conocimientos que tenemos. Sería
conveniente adentrarnos más en la aplicación cuando tengamos un nivel de
conocimientos mayor.

06
6.1. Instalación del software y
autorización
A continuación explicaremos las fases de instalación del paquete de
programación. Ésta constará, básicamente, de la instalación del software del
Step-7 y su correspondiente autorización.
6.1.1. Instalación del step-7
Una vez insertado el CD comenzará la instalación de modo automático
dándonos opción de indicar el idioma utilizado:
Seguidamente indicaremos los módulos que queremos instalar. En este caso,
indicaremos los módulos Step-7 y AuthorsW. El módulo Step-7 es el paquete
donde programaremos nuestras aplicaciones y el módulo AuthorsW es el
gestor de instalación de licencias del software.

Formación Abierta
6
Después añadiremos los datos de usuario, empresa y nº de identificación que
lo obtendremos del paquete proporcionado por el fabricante.
Este número de identificación NO es el número de licencia, ya que ésta se
instalará posteriormente con el programa adecuado.

06
Después, nos indicará la ruta de directorio de instalación y el tipo de
instalación: normal, mínima o personalizada. En esta pantalla haremos clic
directamente en la pestaña “siguiente”.
Una vez que hemos llegado aquí comenzará la instalación propia del software
elegido, aunque antes nos preguntarán de nuevo por el idioma elegido.

Formación Abierta
8
Después, cuando haya terminado de realizar la correspondiente instalación
del software nos pedirá la instalación de la licencia. Tomaremos la opción
“ignorar”, ya que realizaremos esta operación con el programa AuthorsW
posteriormente.
A continuación, si fuera el caso, podríamos indicarle que instalara el driver
EPROM para guardar los programas en el cartucho de memoria flash. En este
caso haremos clic en la opción “sin driver EPROM”
Ahora vamos a instalar el interface de comunicaciones. Instalaremos el
interface “PC Adapter”, Para ello seleccionaremos esta opción y haremos clic
en la pestaña “instalar”

06
Terminaremos la instalación del interface de comunicaciones haciendo clic en
“Sí” a la pregunta ¿Desea que S7ONLINE acceda ahora a PC Adapter
(MPI)?. De esta forma comprobará que están las comunicaciones OK.

Formación Abierta
10
Esta verificación inicial de la comunicaciones la realizará si el autómata esta
conectado en el momento de realizar la instalación.

06
Para terminar sería conveniente reiniciar el equipo.
Una vez instalado el software, instalaremos las licencias
correspondientes con la aplicación AuthorsW.
6.1.2. Instalación de autorización
Para instalar la autorización se requiere el correspondiente disquete protegido
contra copia que se suministra con el software. Dicho disquete contiene la
autorización en sí. El programa "AuthorsW", necesario para visualizar, instalar
y desinstalar la autorización, se encuentra en el CD-ROM de instalación
STEP 7.
El número permitido de autorizaciones está fijado en dicho disquete mediante
un contador de instalaciones.
Dicho número se reduce en 1 al instalar una autorización. Cuando el contador
alcanza el valor "cero", no se pueden instalar más autorizaciones con el
disquete.

Formación Abierta
12
Una vez instalado dicho software, lo activaremos para instalar la mencionada
autorización. Para ello, haremos clic en: Simatic > AuthorsW > AuthorsW, tal y
como muestra la figura:
Una vez activada la aplicación, tendremos una pantalla de trabajo como esta:
Una vez aquí, insertaremos nuestro disquete de autorizaciones para que la
aplicación las detecte y la incorpore a la columna de lectura “A:”.
Seguidamente, haremos clic en la correspondiente licencia y la transferiremos
al disco duro de nuestro ordenador (C:) activando el icono central .
(Transferir licencia).
Una vez realizada esta operación estamos dispuestos a editar y transferir al
autómata programable nuestros programas. También podremos utilizar las
operaciones de actuación on line, es decir, con el autómata en marcha
ejecutando nuestro programa.

06
6.2. El administrador simatic
Al arrancar STEP 7 se abre la ventana del Administrador SIMATIC. De forma
estándar, arranca asimismo el Asistente de STEP 7, el cual nos ayudará a
crear el proyecto. Los proyectos se estructuran de tal modo que permiten
depositar de forma ordenada todos los datos y programas que se necesitan
durante la programación.
6.2.1. Crear un proyecto nuevo con el asistente
Al activar el asistente de Step-7 se abrirá la siguiente ventana de inicio de
configuración de un proyecto nuevo:
Seleccionaremos la pestaña siguiente para indicar el modelo de CPU que
vamos a utilizar. También configuraremos la dirección MPI de
comunicaciones. Por defecto utilizaremos la dirección 2.

Formación Abierta
14
A continuación indicaremos el bloque de programación con el que queremos
empezar a programar. Normalmente, como ya conocemos, será el OB1.
También en esta página indicaremos el formato de programación a utilizar:
AWL, KOP o FUP.
Finalmente, anotaremos el nombre que vamos a darle a nuestro proyecto
nuevo o indicaremos uno que ya teníamos anteriormente.

06
6.2.2. Estructura del proyecto en el administrador
simatic
Tan pronto se haya cerrado el asistente de STEP 7 aparecerá el
administrador SIMATIC con la ventana del proyecto creado abierto. Desde
esta ventana se accede a todas las funciones y ventanas de STEP 7.
La jerarquía de objetos para proyectos y librerías del administrador SIMATIC
está estructurada de la misma forma que los directorios con carpetas y
archivos del Explorador de Windows. La figura siguiente muestra un ejemplo
de jerarquía de objetos:
ƒ Objeto “Proyecto”.
ƒ Objeto “Equipo”.
ƒ Objeto “Módulo Programable”.
ƒ Objeto “Programa S7/M7”.
ƒ Objeto “Carpeta Fuentes”.
ƒ Objeto “Carpeta Bloques”.

Formación Abierta
16
Objeto "Proyecto"
Un proyecto representa la totalidad de los datos y programas de una tarea de
automatización, constituyendo el nivel superior de la jerarquía de objetos.
Símbolo Carpeta de objetos Selección de funciones importantes
Proyecto
ƒ Crear un proyecto.
ƒ Archivar proyectos y librerías.
ƒ Imprimir la documentación de un programa.
ƒ Reorganizar.
ƒ Traducir y editar textos de usuario.
ƒ Insertar estaciones de operador (OS).
ƒ Compartir la elaboración de proyectos.
ƒ Convertir proyectos de la versión 1.
ƒ Convertir proyectos de la versión 2.
ƒ Ajustar interface PG / AG.
Las funciones más importantes de proyecto son:
ƒ Archivar proyectos y librerías:
Permite realizar una copia de seguridad de nuestros proyectos. Los
proyectos y las librerías se pueden guardar de forma comprimida en
un archivo comprimido.
Para archivar un proyecto o una librería:
° Elija el comando de menú Archivo > Archivar.
° Elija en el cuadro de diálogo "Archivar" el proyecto o la librería que
desea archivar y confirme la entrada efectuada.
° En el cuadro de diálogo que aparece entonces, ajuste el directorio
de destino para el archivo comprimido, así como el nombre y el
tipo de dicho archivo. Mediante el tipo de archivo se determina el
programa archivador a utilizar.
En caso necesario, se visualiza un cuadro de diálogo adicional donde
es preciso efectuar otros ajustes más para el archivado. A
continuación se abre una ventana del DOS en la que se lleva a cabo
el archivado. El proyecto o la librería se comprime y se guarda en el
directorio de destino.
ƒ Ajustar interface PG/PC:
Los ajustes que se efectúen aquí determinan la comunicación entre
PLC/PC y el sistema de automatización.

06
El cuadro de diálogo también se puede visualizar y modificar después
de la instalación, llamando el programa "Ajustar interface PG/PC" que
se encuentra instalado en el panel de control de Windows.
Una vez abierto el cuadro de diálogo “ajustar interface PLC/PC”
seleccionaremos la función de comunicación S7ONLINE y PCAdapter
(MPI), ya que estaremos comunicados normalmente con el autómata
con el cable de comunicaciones MPI (Interface Multi Punto).
Estaremos atentos a las propiedades para que tanto el puerto serie
como la velocidad de transferencia seleccionada sean los adecuados.
Objeto "Equipo"
Un equipo SIMATIC 300/400 representa una configuración de hardware S7
compuesta por uno o varios módulos programables.
En un proyecto, un equipo representa la configuración física del sistema de
automatización, conteniendo los datos para configurar y parametrizar los
diversos módulos.
Los nuevos proyectos que se hayan creado con el Asistente 'Nuevo proyecto'
ya contienen un equipo. En caso contrario, el equipo se podrá crear mediante
el comando de menú Insertar > Equipo.
Se puede elegir entre los siguientes equipos:
ƒ Equipo SIMATIC 300.
ƒ Equipo SIMATIC 400.
ƒ Equipo H SIMATIC.
ƒ Equipo PC SIMATIC

Formación Abierta
18
ƒ PC/PG
ƒ SIMATIC S5
ƒ Otros equipos, es decir, que no sean de SIMATIC S7/M7 o de
SIMATIC S5
El equipo se inserta con un nombre estándar (por ejemplo Equipo SIMATIC
300 (1), Equipo SIMATIC 300 (2) etc.). Los nombres de los equipos se
pueden cambiar por denominaciones más explícitas.
Las funciones más importantes del objeto equipo son:
Equipo
ƒ Insertar equipos.
ƒ Cargar equipos en PG.
ƒ Cargar una configuración en un sistema de
destino.
ƒ Cargar la configuración desde otro equipo.
ƒ Visualizar los mensajes de la CPU y los
mensajes de diagnóstico personalizados.
ƒ Configurar la “notificación de errores del
sistema”.
ƒ Diagnóstico del hardware y visualizar el estado
del módulo.
ƒ Visualizar y cambiar el estado operativo de la
CPU.
ƒ Visualizar y ajustar la hora y fecha de la CPU.
ƒ Borrar las memorias de carga de trabajo y
borrado total de CPU.
Equipo PC SIMATIC
ƒ Crear y parametrizar los equipos PC SIMATIC.
ƒ Configurar enlaces para un equipo PC
SIMATIC.
Objeto "Módulo programable"
Un módulo programable representa los datos de parametrización de un
módulo programable (CPUxxx, FMxxx, CPxxx). Los datos de sistema de los
módulos que no disponen de memoria remanente (p.ej. CP441), se cargan a
través de la CPU del equipo. Por tanto, a dichos módulos no se ha asociado
ningún objeto "Datos de sistema", por lo que no se visualizan en la jerarquía
de proyectos.

06
Las funciones más importantes son:
Módulo programable.
ƒ Visión de conjunto: procedimientos para
configurar y parametrizar un sistema
centralizado.
ƒ Visualizar los mensajes de la CPU y los
mensajes de diagnóstico personalizados.
ƒ Configurar “notificación errores de sistema”.
ƒ Diagnóstico del hardware y visualizar el estado
del módulo.
ƒ Cargar mediante Memory Cards EPROM.
ƒ Protección por contraseña para acceder a
sistemas de destino.
ƒ Visualizar ventanas de forzado permanente.
ƒ Visualizar y cambiar el estado operativo.
ƒ Visualizar y ajustar la fecha y hora.
ƒ Ajustar el comportamiento del sistema.
ƒ Borrar las memorias de carga de trabajo y
borrado total de CPU.
ƒ Símbolos de diagnóstico en la ventana online.
ƒ Subdivisión de la memoria en áreas.
ƒ Guardar en la EPROM integrada los bloques
cargados.
ƒ Actualizar el sistema operativo en el sistema de
destino.
Objeto "Programa S7/M7"
Un programa (S7/M7) es una carpeta de software que contiene módulos CPU
S7/M7 o módulos que no sean CPUs (p.ej. módulos CP o FM programables).
Para cada módulo programable se crea automáticamente un programa S7 o
M7 como carpeta de software.
Un programa M7 corresponde a un programa con un
autómata M7. Esos autómatas son microcomputadores
industriales y se utilizan habitualmente para procesos
continuos, almacenamiento masivo de datos, etc.

Formación Abierta
20
El programa S7 contiene ya los siguientes componentes:
ƒ Una tabla de símbolos en objeto "Símbolos" (se explicará en el
siguiente apartado).
ƒ Una carpeta "Bloques" con el primer bloque.
ƒ Una carpeta "Fuentes" para programas fuente.
El programa M7 contiene ya los siguientes componentes:
ƒ Una tabla de símbolos (objeto "Símbolos").
ƒ Una carpeta "Bloques".
Programa S7
ƒ Insertar un programa S7 o M7.
ƒ Ajustar la preferencia de operandos.
ƒ Procedimiento básico para crear
bloques lógicos.
ƒ Asignar números de mensaje.
ƒ Generar y editar mensajes de
diagnóstico personalizados.
ƒ Traducir y editar textos de usuario.
ƒ Visualizar mensajes de CPU y
mensajes de diagnóstico
personalizados.
ƒ Medidas en el programa para tratar
fallos.
Programa M7 ƒ Procedimiento para sistemas M7.
Programa ƒ Crear el software en el proyecto.

06
Objeto "Carpeta de fuentes"
Una carpeta de fuentes contiene programas fuente en forma de texto, es
decir, permite exportar nuestro programa a un fichero de texto e importar un
fichero de texto y convertirlo en programa. Las funciones más importantes de
la carpeta fuentes son:
Carpeta fuentes
ƒ Reglas para programar en fuentes
AWL.
ƒ Exportar fuentes.
ƒ Importar fuentes.
Objeto "Carpeta de bloques"
La carpeta de bloques puede contener bloques lógicos (OB, FB, FC, SFB,
SFC), bloques de datos (DB), tipos de datos de usuario (UDT) y tablas de
variables para ser programados. El objeto "Datos de sistema" representa
bloques de datos de sistema.
Existen varias alternativas para abrir un objeto dentro de la carpeta de
bloques:
ƒ Hacer doble clic en el icono del objeto.
ƒ Seleccionar el objeto y elegir el comando Edición > Abrir objeto. Esta
alternativa sólo puede ser aplicada a objetos que no sean carpetas.
Una vez abierto el objeto, su contenido puede ser editado o modificado. No es
posible modificar objetos cuyo contenido esté siendo utilizado.
Las propiedades de objetos son atributos que determinan el comportamiento
de los mismos. El cuadro de diálogo para ajustar dichas propiedades aparece
automáticamente al crear un objeto. No obstante, éstas se pueden también
modificar posteriormente.
Con el comando Edición > Propiedades del objeto se llama un cuadro de
diálogo donde se pueden visualizar o ajustar las propiedades del objeto
seleccionado.
Podemos también cortar, copiar o pegar objetos además de cambiarlo de
nombre como vemos en las opciones de objetos (cursor en zona de objetos y
clic en botón izquierdo).

Formación Abierta
22
Para abrir un objeto nuevo (FC), hacemos clic con el
botón izquierdo en la ventana derecha. Después insertar
nuevo objeto > función > nombre (FC1) > aceptar.
Después de esto estamos en disposición a empezar a editar nuestro
programa, para ello, tal y como hemos explicado anteriormente, haremos clic
dos veces sobre el objeto creado (FC1).

06
6.3. El editor de programas de step-7
Una vez que estamos en editor, podremos introducir en la aplicación nuestro
programa.
Las diferentes partes del editor se explican a continuación:
Zona de edición de programa
En esta zona empezaremos a escribir nuestro programa. Haremos clic en la
zona para poder introducir las instrucciones, teniendo en cuenta que
escribiremos la instrucción con el siguiente formato:
Instrucción <espacio> operando *Por ejemplo: U E 124.0
Si no lo hacemos así, aparecerá el texto en rojo,
indicando que la introducción de esa instrucción no ha
sido correcta.
La zona de edición se organiza por segmentos. En cada segmento
editaremos una “parte distinta” de programa.
Básicamente, nos ayuda a “organizar” mejor las diferentes partes en las que
se podría dividir el programa.

Formación Abierta
24
Para poner nuevos segmentos haremos clic en Insertar>segmento o
posicionado en la zona de edición botón derecho>Insertar segmento.
Para borrar un segmento creado haremos clic encima del segmento y
teclearemos suprimir.
Zona de introducción de texto
Es una zona donde añadiremos las anotaciones que consideremos oportuno
a modo informativo. Estas zonas son las denominadas como “Título” y
“Comentario” dentro de la zona de edición del programa.
Es importante añadir esta información, ya que en posteriores revisiones del
programa nos ayudará a identificar su contenido más fácilmente.
Zona de declaraciones
Es una zona donde tendremos diversa información dependiendo del bloque
programado. Esta información puede ser: declaración de datos locales, de
variables, llamadas a bloques de función especial, etc.

06
6.3.1. Las barras de herramientas
Las barras de herramientas en el administrador Simatic tienen las siguientes
funciones:
ƒ Proyecto nuevo.
ƒ Abrir proyecto.
ƒ Estaciones accesibles.
ƒ Memory Card.
ƒ Cortar, copiar y pegar.
ƒ Cargar.
ƒ Representación offline.
ƒ Representación online.
ƒ Elección de iconos grandes, pequeños, con lista y con detalles.
ƒ Configurar red.
ƒ Activar/Desactivar simulación (abre el S7-PLCSIM).
6.3.2. Tablas de símbolos
La creación de tablas de símbolos nos ayuda a utilizar etiquetas en lugar de
operandos. Esta técnica nos ayudará a identificar mejor los operandos
utilizados, ya que les vamos a poner “nombre”.

Formación Abierta
26
La tabla de símbolos tiene el siguiente aspecto:
Como se puede observar en la figura, la tabla se compone básicamente de:
ƒ Una columna donde anotaremos el símbolo deseado (por ejemplo
“MARCHA”).
ƒ La dirección del operando (por ejemplo “E124.0”).
ƒ El tipo de dato con el que hacemos el símbolo (por ejemplo
BOOLEANO, BYTE, etc). El tipo de dato lo añade la aplicación
automaticamente.
ƒ Comentarios sobre el símbolo realizado.
Crear una tabla de símbolos
Para crear una tabla de símbolos haz doble clic en el programa S7 de la
ventana del proyecto, de manera que en la mitad derecha de la misma se
visualice el objeto "Símbolos".
ƒ Con el comando Insertar > Tabla de símbolos inserte una nueva
tabla de símbolos en caso de que la tabla se haya borrado o de que
desee sobreescribirla.
ƒ Abra el objeto "Símbolos" (p.ej., haciendo doble clic en el objeto).
A continuación aparece una ventana en la que se visualiza la tabla de
símbolos para poder editarla.
También podemos abrir una tabla de símbolos desde el editor de programas.
Para ello haremos clic en Herramientas > Tabla de símbolos.
Abrir una tabla de símbolos
Para abrir una tabla de símbolos de cualquier proyecto en el "Editor de
símbolos" puedes proceder de la siguiente forma:
ƒ Seleccionar el comando de menú Tabla > Abrir.
ƒ Hacer clic en el correspondiente botón de la barra de herramientas.

06
ƒ Pulsar simultáneamente las teclas CTRL + O.
ƒ En el cuadro de diálogo visualizado, elige el proyecto y luego la tabla
de símbolos deseada.
ƒ Confirmar pulsando el botón "Aceptar".
Para abrir una tabla de símbolos que se haya editado recientemente,
seleccione uno de los comandos de menú Tabla > 1, 2, 3, ó 4.
Guardar una tabla de símbolos
Para guardar la tabla de símbolos actual tiene las siguientes posibilidades:
ƒ Seleccionar el comando de menú Tabla > Guardar.
ƒ Hacer clic en el correspondiente botón de la barra de herramientas.
ƒ Pulsar simultáneamente las teclas CTRL + S.
Mostrar los simbólicos y comentarios
Una vez creada la tabla podemos ver los simbólicos o no. Para ello, haremos
clic en Ver > Mostrar, donde nos encontraremos diferentes posibilidades:
ƒ Representación simbólica: permite o no ver los símbolos creados en la
tabla.
ƒ Información del símbolo: permite ver o no la información referente a
los comentarios realizados en la tabla y el operando relacionado.
ƒ Comentario: permite ver o no el área de comentarios de texto.
6.3.3. El editor de programas en contactos
De la misma forma que el editor de programas nos permite hacerlo en AWL,
también nos permite programar en KOP y FUP. Nos centraremos en ver como
se utiliza el editor en KOP, ya que en FUP se utilizará de forma parecida.
Para empezar, debemos seleccionar el modo de programación en contactos.
Para ello, al configurar el nuevo proyecto habremos seleccionado la opción, si
no es así lo seleccionaremos en el menú Ver > KOP.
Una vez seleccionada la opción estaremos preparados para realizar nuestro
programa en contactos:

Formación Abierta
28
También podremos comprobar que las herramientas de edición de contactos
se activan para poder ser utilizadas.
Las funciones que tenemos son: Insertar:
ƒ Contacto NA.
ƒ Contacto NC.
ƒ Salida (bobina).
ƒ Cuadro vacío.
ƒ Abrir rama.
ƒ Cerrar rama.
ƒ Conexión.
Una vez seleccionada la rama donde queremos añadir el contacto (se pone la
rama en verde), seleccionaremos alguna de las opciones de edición de
contactos (por ejemplo: contacto NA).
Una vez editado el contacto, insertaremos el operando que corresponda
haciendo clic en el espacio “??.?”. (por ejemplo: E 124.0).

06
Después, si queremos insertar un contacto:
ƒ En serie: seleccionaremos el punto donde se une e insertaremos de
nuevo el contacto.
ƒ En paralelo: seleccionaremos la rama de inicio e insertaremos el
contacto.
2º Insertamos el operando
1º Seleccionamos la rama
De forma general, iremos completando nuestro esquema de contactos,
seleccionando la rama donde queremos que se conecte e insertando la
operación.
Podremos insertar cualquier función que hemos visto en formato AWL,
seleccionado el “catalogo” de operaciones. Para ello, haremos clic en Ver >
catalogo o en el icono de la barra de herramientas.

Formación Abierta
30
Realiza la edición del siguiente esquema de contactos:
6.3.4. Función observar
Permite comprobar el funcionamiento del programa en cada cambio de
estado de los operandos. Esta comprobación se basa en los cambios que se
producen en el RLO al ejecutar cada instrucción. Para activar la función
observar haremos clic en Test > Observar.
Esta función solamente la tendremos activa cuando
estemos en comunicación con el autómata programable.
Esta comprobación se puede realizar en AWL, KOP y FUP, (dependiendo del
formato de programación utilizado), aunque en este caso desarrollaremos
ejemplos en AWL y KOP que son los más utilizados.

06
Función “observar” en AWL
Una vez activado el comando “observar” en modo AWL tendremos activa la
siguiente página.
A la izquierda nos queda el programa que se está ejecutando y a la derecha
el resultado del RLO después de ejecutar cada operación, el estado del
operando (STA) y estándar (que sólo se utiliza cuando necesitamos ver el
estado numérico de una variable, por ejemplo el contenido de un contador).
Veamos pues como se desarrolla la ejecución del programa del siguiente
“marcha-paro”:

Formación Abierta
32
Al pulsar la entrada E124.0 el estatus de ésta se pone a “1”, por lo que al
cumplirse esta condición el RLO también se cumple y se activa. La salida se
activará, pues se cumple la condición anterior y el RLO está a “1”.
Si observamos el estado del “paro” vemos que ésta a “0” ya que no se
cumple, por lo que RLO será “0”, sin embargo, el estado de la salida “R
A124.0” si que está a “1” porque se ha activado anteriormente.
Si dejamos de activar el pulsador de ”marcha”, el estatus de esta vuelve a “0”
y por lo tanto RLO también, ya que el resultado de la operación es “0”. Sin
embargo el estado de la salida A124.0 permanece a “1” ya que está bajo lo
efectos de la instrucción Set.
¿Cuál sería el estado del RLO y STA si pulsáramos el
“paro”?
Línea de programa RLO STA
U E124.0 0 0
S A124.0 0 0
U E124.1 1 1
R A124.0 1 0

06
Cuál sería el estado del RLO y STA si dejamos de pulsar
el “paro”
Función “observar” en KOP
Esta herramienta es mucho más sencilla de manejar, ya que es totalmente
gráfica.
Veamos como se ejecuta el siguiente programa de dos contactos en serie (E
124.0 y E 124.1) con la activación de una salida (A 124.0).
Este modo de representación se pondrá en verde cuando se vayan
cumpliendo las instrucciones del programa y permanecerá con líneas
discontinuas cuando no se cumplen. Así pues, se puede observar claramente
que la entrada E 124.0 está activada y la entrada E 124.1 no.

Formación Abierta
34
Si después, activamos también la entrada E 124.1 tendremos la línea
totalmente conectada por lo que la salida A 124.0 se activa.
6.3.5. Función cargar
Para cargar nuestro programa en el PLC, una vez conectado el cable MPI,
haremos clic en el icono o activaremos el comando Sistema de destino
> Cargar. De esta forma quedará transferido el objeto en el autómata.
Podemos transferir nuestro programa, también desde el administrador. Para
ello seleccionaremos los objetos que deseamos transferir y haciendo clic en el
icono .
Si deseamos transferir varios objetos, tendremos la
precaución de hacer las llamadas oportunas en el bloque
de organización OB1, ya que si no lo hacemos no se
ejecutarán los objetos no “llamados”.

06
• Resumen
• El paquete de programación Step-7 es la herramienta que Siemens nos ofrece
para poder programar sus equipos.
• La instalación de la aplicación se realiza según las consignas del fabricante.
Después debemos de instalar la correspondiente autorización, ya que sin ella
no podremos transferir nuestro programa al autómata.
• Podremos crear fácilmente un proyecto nuevo con el asistente de la aplicación.
• El administrador Simatic nos crea una estructura de árbol en cada proyecto
que creamos. Esta estructura contiene bloques de:
ƒ Proyecto.
ƒ Equipo.
ƒ Módulo programable.
ƒ Programas: bloques y funciones.
• Una vez creado nuestro bloque de programación, editaremos nuestro
programa.
• La edición de programas se puede realizar en AWL, KOP y FUP, aunque lo
más habitual es editar programas en los dos primeros.
• Crearemos tablas de símbolos de los operandos de nuestro programa. Esto
nos permitirá “cambiar de nombre” a este operando que no tan difíciles de
recordar.
• Con la función transferir, volcaremos nuestro programa en el autómata.
• Con la función observar, analizaremos la correcta ejecución.

Autómatas
Programables
El simulador PLCSIM
07

El simulador PLCSIM 1
07
• Índice
• OBJETIVOS.......................................................................................................... 3
• INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 4
7.1. La instalación del software ........................................................................ 5
7.2. Los primeros pasos con la aplicación ...................................................... 7
7.3. Descripción de los menús........................................................................ 10
7.3.1. Menú simulación ................................................................................. 10
7.3.2. Menú edición....................................................................................... 11
7.3.3. Menú insertar ...................................................................................... 11
7.3.4. Menú PLC ........................................................................................... 16
7.3.5. Menú ejecutar ..................................................................................... 17
7.3.6. Menú ver ............................................................................................. 21
7.3.7. Menú herramientas ............................................................................. 24
• RESUMEN .......................................................................................................... 27

07
• Objetivos
• Conocer la aplicación para simular programas realizados en temas anteriores
con entradas, salidas, marcas, temporizadores, etc.
• Dominar las diferentes formas de ejecutar la simulación del programa.
• Aprender a visualizar los resultados de las operaciones en los acumuladores.
• Conocer los diferentes menús y sus funciones.

Formación Abierta
El simulador PLCSIM
4
• Introducción
La aplicación PLCSIM permite ejecutar y comprobar el programa de usuario en un
autómata programable simulado en un PC.
Puesto que la simulación se realiza sólo mediante el software STEP 7, no se
requiere ninguna conexión con equipos hardware S7 (CPU o módulos de
ampliación). El PLC simulado permite probar y depurar programas para las CPUs
S7-300 y S7-400.
PLCSIM incorpora un sencillo interface de usuario para visualizar y modificar
diversos parámetros utilizados por el programa (como p.ej. para activar y desactivar
las entradas).
Además se pueden usar varias aplicaciones del software STEP 7 mientras se va
ejecutando el programa en el PLC simulado. Ello permite utilizar herramientas tales
como la tabla de variables (VAT) para visualizar y modificar variables.
PLCSIM permite simular programas con entradas y salidas, marcas,
temporizadores y contadores entre otros.

07
7.1. La instalación del software
La instalación de la aplicación PLC-SIM es sencilla y no requiere ninguna
complicación. Una vez que hemos hecho clic en “Setup” nos preguntará sobre el
idioma de la instalación.
Después, tendremos diferentes pantallas sobre condiciones de licencia y requisitos
de hardware. Haremos clic continuamente en “siguiente”.
A continuación nos realizará la anterior pregunta. Contestaremos que “sí”, ya que
esta versión es perfectamente compatible con las versiones presentadas de Setp-7.
Más adelante confirmará datos generales y el directorio de instalación y empezará
la instalación propia del programa.

Formación Abierta
El simulador PLCSIM
6
Una vez terminada la instalación, nos confirmará el éxito de ésta con esta pantalla.
Una vez terminada la instalación del programa,
tendremos que instalar la correspondiente autorización,
tal y como explicamos en el tema anterior.

07
7.2. Los primeros pasos con la aplicación
Si desea utilizar S7-PLCSIM por primera vez, los siguientes pasos le facilitarán el
comienzo:
1. Abre el administrador SIMATIC y edita tu programa:
Por ejemplo: U E 124.0 Si se activa el pulsador de marcha.
S A 124.0 activa el motor.
U E 124.1 Si activamos el pulsador de paro.
R A 124.0 el motor se para.
El programa hace las veces de un simple marcha-paro de un motor.
2. Desde el administrador, haz clic en el botón o elije el comando de menú
Herramientas > Simular módulos. Se abrirá la aplicación S7-PLCSIM con
una subventana de control de la CPU (con la dirección MPI estándar ajustada a
2), puesta en modo STOP.
Ten en cuenta que el modo de simulación no estará
disponible si hay alguna conexión con PLCs reales.
3. Una vez abierto la aplicación S7-PLCSIM, nos dispondremos a abrir las
subventanas necesarias que permitirán la simulación de cada uno de los
operandos utilizados en nuestro programa.
En nuestro caso, será insertar entrada (EB124) y salida (AB124).

Formación Abierta
El simulador PLCSIM
8
Si tu programa lo requiere, puedes simular también
estados de: marcas, temporizadores, contadores,
variables, etc.
Consulta próximas páginas de este manual.
4. En el administrador SIMATIC, haz clic en o elige el comando de menú Sistema
de destino, Cargar, para cargar los objetos programados en el PLC simulado.
5. Una vez realizada esta operación ya está “transferido” el programa para ser
simulado. Ahora trabajaremos en la aplicación S7-PLCSIM.
6. Selecciona el menú PLC en S7-PLCSIM y asegúrate de que junto al comando
ON aparece un punto con indicación de seleccionado. (De esta forma
“encendemos” el autómata para poder trabajar).
7. Elije el comando de menú Ejecutar Ciclo y asegúrate de que junto a Continuo
aparece un punto como en el caso anterior.
8. Una vez realizados estos pasos, estamos en disposición de empezar a simular
el programa.
Cambia la CPU simulada a modo RUN haciendo clic en la casilla de verificación
"RUN" o "RUN-P".
9. Haz clic en el bit 0 de EB124 para simular que se ha activado la entrada E124.0
y observa que se activa el icono.

07
De esta forma, estamos simulando que se nos activa la entrada E124.0. Recuerda
el programa que estábamos simulando:
U E 124.0 Si pulsamos marcha.
S A 124.0 activamos el motor.
U E 124.1 Si pulsamos el paro.
R A 124.0 paramos el motor.
10. Una vez que hemos activado esta entrada se activará (según el programa) la
salida A124.0.
Haz clic de nuevo en el icono del bit 0 de la entrada EB124 para desactivarla.
Ten en cuenta que estamos simulando la acción de “apretar” un pulsador, así
que haremos clic para activar la entrada y haremos de nuevo clic para
desactivarla.
11. Ahora haz clic en el bit 1 de EB124 para simular el paro del motor (de esta forma
el bit 0 de AB124 se desactivará).
12. Finalmente haz clic en o elige el comando de menú Archivo Guardar PLC
como... para guardar con otro nombre el estado actual del PLC simulado. Los
archivos de simulación tienen extensión .plc.

Formación Abierta
El simulador PLCSIM
10
7.3. Descripción de los menús
A continuación daremos un “repaso” a todas las opciones que tiene la aplicación.
7.3.1. Menú simulación
El menú simulación permite realizar diferentes operaciones de gestión, comunes en
la mayoría de los programas de Windows.
Nuevo PLC
Permite abrir un nuevo documento de simulación. La extensión de este nuevo
documento es siempre .plc. Directamente puedes hacer clic en .
Abrir PLC
Para buscar y abrir una simulación existente de un PLC (que se haya guardado),
haz clic en o elige el comando de menú Archivo > Abrir PLC...
Cerrar PLC
Este comando cierra la subventana "CPU" y todas las demás subventanas abiertas
en ese momento.
Al cerrar el programa simulado se presentarán errores en las aplicaciones
conectadas actualmente al simulador.
Guardar PLC y guardar como
Realizar las típicas funciones de Windows de guardar archivo y de guardar como
(indicando el nombre).

07
Al guardar el PLC se memorizan los siguientes elementos:
ƒ Programa.
ƒ Estado operativo de la CPU (RUN-P, RUN o STOP).
ƒ Alimentación (ON u OFF).
ƒ Opción de control de ejecución (ciclo continuo, ciclo individual).
ƒ Estado de las entradas y salidas.
ƒ Valores de los temporizadores (área de memoria T).
Para guardar también podemos hacer clic en
Abrir y cerrar disposición
Permite abrir o cerrar la disposición actual de las subventanas.
Guardar disposición y guardar como
Permite guardar la disposición actual de las subventanas.
Ultima simulación
Mantiene en forma de acceso directo la última simulación realizada.
Última disposición
Abre la última disposición de las subventanas guardada.
7.3.2. Menú edición
Realiza de forma general las funciones típicas de Windows, como son deshacer,
cortar, copiar y pegar.
De igual forma para acceder a estas funciones también podemos emplear el acceso
directo de la barra de herramientas principal:
7.3.3. Menú insertar
Nos permite insertar cartas de entradas, salidas, marcas, temporizadores,
contadores y variables para poder ser simulado su funcionamiento en el programa
que se está ejecutando.

Formación Abierta
El simulador PLCSIM
12
Tal como se muestra en la figura, podemos utilizar las teclas de funciones para
acceder a las diferentes funciones de este menú.
También tenemos los accesos correspondientes a estas funciones en la barra de
herramientas principal:
ƒ Subventana entrada.
ƒ Subventana salida.
ƒ Subventana marca
ƒ Subventana temporizador.
ƒ Subventana contador.
ƒ Subventana variable general.
Subventana entrada
Esta subventana permite observar y modificar los datos siguientes:
ƒ Variables de las entradas periféricas (externas): permite acceder a las áreas
de memoria de las entradas periféricas (PE) de la CPU.
ƒ Variables de la imagen del proceso de las entradas: permite acceder a las
áreas de memoria de las entradas (E) de la CPU.
La CPU sobreescribe la memoria E con la memoria PE al comienzo de cada
ciclo. Si se cambia un valor de la memoria E, el simulador copiará
inmediatamente el valor modificado en el área periférica. Así se garantiza
que el cambio deseado no se pierda cuando, en el siguiente ciclo, el valor
periférico sobreescriba la imagen del proceso de las entradas.
La CPU reacciona inmediatamente a cualquier cambio que se efectúe en esta
subventana.

07
Subventana salida
ƒ Variables de las salidas periféricas (externas): permite acceder a las áreas
de memoria de las salidas periféricas (PA) de la CPU.
ƒ Variables de la imagen del proceso de las salidas: permite acceder a las
áreas de memoria de las salidas (A) de la CPU. Durante el ciclo, el
programa calcula valores de salida y los deposita en la tabla de salidas de la
imagen del proceso. Al final del ciclo, el sistema operativo lee de la tabla los
valores de salida calculados y los envía a las salidas del proceso. La tabla
de salidas de la imagen del proceso mapea los primeros 512 bytes de la
memoria de las salidas periféricas.
subventana.
Cualquier modificación que se haga en una tabla de
variables de STEP 7 tendrá efecto en el debido momento
del ciclo de la CPU: las entradas se leen al comienzo del
ciclo y las salidas se escriben al final del mismo.
Subventana marca
Esta subventana permite observar y modificar la marca, permite acceder a las
variables almacenadas en el área de marcas (M) de la memoria de la CPU.
En el área de marcas (M) se almacenan los resultados intermedios calculados en el
programa. A los datos se puede acceder en formato de bit, byte, palabra, etc.
Esta subventana se abre con la dirección estándar MB 0.

Formación Abierta
El simulador PLCSIM
14
Subventana temporizador
Esta subventana permite observar y modificar los temporizadores utilizados por el
programa.
Para inicializar todos los temporizadores del programa, utilice el botón "Inicializar
temporizadores" de la barra de herramientas.
Para inicializar un temporizador individual, Haz clic en el botón "Inicializar
temporizadores" de la subventana correspondiente al temporizador en cuestión.
Subventana contador
En esta subventana se pueden observar y modificar los contadores que utiliza el
programa de usuario. Estos contadores se pueden observar con diferentes
formatos: decimal, hexadecimal, binario, etc.
La subventana se abre con la dirección estándar Z 0.
Subventana variable general
ƒ Variables de las entradas y de las salidas periféricas (externas): permite
acceder a las áreas de memoria de las entradas periféricas (PE) y de las
salidas periféricas (PA) de la CPU.
ƒ Variables de la imagen del proceso de las entradas y salidas: permite
acceder a las áreas de memoria de las entradas (E) y de las salidas (A) de
la CPU. La CPU sobreescribe la memoria I con la memoria PE al comienzo
de cada ciclo. Si se cambia un valor de la memoria E, el simulador copiará
inmediatamente el valor modificado en el área periférica. Así se garantiza
que el cambio deseado no se pierda cuando, en el siguiente ciclo, el valor
periférico sobreescriba la imagen del proceso de las entradas.
ƒ Marcas: permite acceder a las variables almacenadas en el área de marcas
(M) de la memoria de la CPU.

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ƒ Temporizadores y contadores: permite acceder a los temporizadores y
contadores que utiliza el programa.
ƒ Bloques de datos: permite acceder a los datos almacenados en los
bloques de datos del programa.
subventana.
Cualquier modificación que se haga en una tabla de
variables de STEP 7 tendrá efecto en el debido momento
del ciclo de la CPU: las entradas se leen al comienzo del
ciclo y las salidas se escriben al final del mismo.

Formación Abierta
El simulador PLCSIM
16
7.3.4. Menú PLC
El menú PLC nos permitirá acceder a la simulación de la conexión (ON) o apagado
(OFF) de la alimentación del autómata programable.
Borrado total
Nos permitirá borrar el programa de control y la memoria del PLC simulado.
Podemos acceder también a esta función con el icono MRES de la subventana
CPU.
Al efectuar un borrado total, la CPU pasa automáticamente a modo STOP.
Dirección MPI
El comando “dirección MPI” nos permite cambiar la dirección MPI de la CPU
simulada. La nueva dirección queda almacenada con la configuración del PLC
simulado al utilizar los comandos Guardar PLC o Guardar PLC como... del menú
Simulación.
Estando activado el botón "Simulación on/off” en la barra de herramientas del
administrador SIMATIC y haciendo clic en “Estaciones accesibles”, se visualizará el
PLC que esté abierto en ese momento.

07
Cuando esté usando aplicaciones de STEP 7 para
observar el programa no podrá cambiar la dirección de
estación que tenga el PLC simulado. Antes de cambiar la
dirección de estación deberá cerrar dichas aplicaciones
de STEP 7.
7.3.5. Menú ejecutar
El menú ejecutar nos permitirá controlar de forma general parámetros de ejecución
de la simulación.
Posición del selector de modo
Es posible cambiar el modo de operación de la CPU. El PLC simulado reaccionará
de la misma manera que un PLC real. En las casillas de verificación que aparecen
en la subventana del PLC simulado se indica el modo de operación actual. Para
cambiar el modo de operación, haz clic en la casilla de verificación en cuestión o
utiliza los comandos de menú Ejecutar > Posición del selector de modo.
Los modos de operación de la CPU simulada funcionan como el selector de modo
de una CPU real. En caso de utilizar herramientas de STEP 7 para cambiar el modo
de operación o en caso de que la CPU cambie automáticamente de modo (por
ejemplo, si se presenta una condición de error y la CPU cambia de RUN a STOP),
no se modifican las casillas de verificación en la subventana de la CPU simulada. El
indicador LED cambia, pero no la posición del selector. Ello indica que la CPU ha
cambiado de modo de operación, probablemente debido a un error en el programa.

Formación Abierta
El simulador PLCSIM
18
ƒ Modo RUN-P:
° La CPU ejecuta el programa y al mismo tiempo permite modificar tanto
el programa como sus parámetros. Si desea utilizar las aplicaciones de
STEP 7 para cambiar alguno de los parámetros del programa durante su
ejecución, deberá cambiar la CPU a modo RUN-P. No obstante, puede
seguir utilizando las subventanas creadas en S7-PLCSIM para modificar
los datos del programa.
ƒ Modo RUN:
° La CPU actualiza las entradas, ejecuta el programa y actualiza luego las
salidas.
° No es posible cargar programas en la CPU ni utilizar aplicaciones de
STEP 7 para cambiar parámetros (como p.ej. los valores de las
entradas) cuando la CPU esté en modo RUN. Las subventanas creadas
en S7-PLCSIM se pueden seguir utilizando para modificar los datos del
programa.
ƒ Modo STOP:
° La CPU no ejecuta el programa. A diferencia del modo STOP de una
CPU real, las salidas no se ajustan a valores estándar ("seguros”), sino
que conservan el estado en el que se encontraban cuando la CPU
cambió a modo STOP.
° Los programas se pueden cargar en la CPU cuando ésta está en modo
STOP.
° Al cambiar de STOP a RUN se inicia la ejecución del programa a partir
de la primera operación.
La subventana "CPU" dispone también de una serie de indicadores que
corresponden a los diodos luminosos de una CPU real:
ƒ SF (error de sistema) indica que la CPU ha encontrado un error de sistema
que ha causado un cambio del modo de operación.
ƒ DP (periferia descentralizada o distribuida) indica el estado de la
comunicación con unidades periféricas descentralizadas (distribuidas).
ƒ DC (alimentación) indica si la alimentación de la CPU está conectada o
desconectada.
Posición del interruptor de arranque
Con este comando determinamos si la CPU simulada debe efectuar un rearranque
completo (CRST) o un rearranque en caliente (WRST) cuando se conmute de
STOP a RUN.

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En un rearranque completo, el sistema operativo llama al OB de rearranque
completo (OB100), el programa de usuario se reinicia desde el comienzo y se
borran los datos almacenados en las áreas no volátiles.
En un rearranque en caliente, el sistema operativo llama al OB de rearranque
(OB101) y el programa de usuario continúa desde el punto en el que se produjo la
interrupción.
Para poder utilizar estos comandos, es preciso haber
habilitado previamente el rearranque manual en STEP 7.
Ciclo
Se determina si se ejecuta el programa con ciclo continuo o individual.
En el ciclo individual se ejecuta el programa ciclo por ciclo. La CPU ejecuta un
ciclo del programa entero y espera a que se le solicite que ejecute el siguiente ciclo.
En el ciclo continuo se ejecuta el programa de la misma manera que la CPU
ejecuta el OB1. La CPU ejecuta el programa si se encuentra en estado operativo
RUN y detiene la ejecución cuando se cambia a STOP.
Al comienzo del ciclo, se leen las entradas periféricas (PE) y se actualiza la imagen
del proceso de las entradas (E). La CPU ejecuta entonces las operaciones del
programa y actualiza las áreas de memoria. Al final del ciclo, la imagen del proceso
de las salidas (A) se escribe en las salidas periféricas (PA).
Temporizadores automáticos y manuales. Iniciar temporizadores
Elige el comando de menú Ejecutar > Temporizadores automáticos para que la
CPU ejecute los temporizadores del programa.
Para inicializar un temporizador individual, haga clic en el botón "T =0" de la
correspondiente subventana. Para inicializar todos los temporizadores del
programa, haga clic en el correspondiente botón en la barra de herramientas.
Elige el comando de menú Ejecutar > Temporizadores manuales para ajustar la
CPU de manera que sea posible introducir un valor específico o desactivar
(inicializar) los temporizadores del programa.
Para inicializar un temporizador individual, haga clic en el botón "T = 0" de la
correspondiente subventana. Para inicializar todos los temporizadores del
programa, haga clic en el correspondiente botón en la barra de herramientas.

Formación Abierta
El simulador PLCSIM
20
El cuadro de diálogo "Inicializar temporizadores" permite ajustar el valor estándar
de un temporizador individual o de todos los temporizadores utilizados en el
programa. Si elige la opción “Todos” se inicializarán todos los temporizadores del
programa. Asimismo, puede seleccionar sólo algunos de los temporizadores que
desea inicializar.
Haciendo clic en el botón en la barra de herramientas se inicializan todos los
temporizadores del programa.
Activar OB de error
Utilizaremos este comando para comprobar cómo el programa trata los diversos
OBs de alarma. S7-PLCSIM asiste las siguientes funciones:
ƒ OB40 a OB47 (alarma de proceso).
ƒ OB70 (errores de redundancia en la periferia).
ƒ OB72 (errores de redundancia en la CPU).
ƒ OB73 (errores de redundancia en la comunicación).
ƒ OB80 (error de tiempo).
ƒ OB82 (alarma de diagnóstico).
ƒ OB83 (presencia de módulo (extraer/retirar)).
ƒ OB85 (error de ejecución del programa).
ƒ OB86 (fallo del bastidor).
Utilice el comando de menú Ejecutar > Activar OB de error... para elegir un OB
específico e introduzca en el cuadro de diálogo la información del encabezado.
Haciendo clic en el botón "Aceptar" o "Aplicar", el PLC simulado generará el evento
apropiado y ejecutará el programa en el OB asociado.
Para poder simular OBs de alarma es preciso cargar una configuración de hardware
que contenga las entradas y salidas (E/S). En algunos casos, las E/S no están
incluidas automáticamente en los datos de sistema que STEP7 carga en S7-
PLCSIM.

07
Vigilancia del tiempo de ciclo
Este cuadro de diálogo permite habilitar o inhibir la vigilancia del tiempo de ciclo
(watchdog) y ajustar el tiempo máximo de ciclo a vigilar en una simulación.
Puesto que el programa tarda más en ejecutarse en el software S7-PLCSIM que en
una CPU real (especialmente si hay otras aplicaciones que se tienen que ejecutar
con más prioridad), puede ocurrir que se produzcan molestos “timeouts” (intervalos
de espera). Este cuadro de diálogo permite inhibir o prolongar la vigilancia del
tiempo de ciclo sin tener que modificar el programa para el sistema de destino
(CPU).
Ten en cuenta que este cuadro de diálogo no refleja el tiempo de vigilancia ajustado
en la configuración del hardware, y que cualquier cambio que se realice afectará
solamente a la simulación.
Estando seleccionada la opción "Habilitar vigilancia del tiempo de ciclo", es posible
ajustar el tiempo de vigilancia a cualquier valor comprendido entre 1 segundo (1000
ms) y 1 minuto (60000 ms) inclusive. El tiempo de vigilancia predeterminado es de
20000 ms.
7.3.6. Menú ver
Desde este menú podremos observar contenidos de los acumuladores internos y
registros del autómata programable. También nos permitirá seleccionar diferentes
barras de herramientas.

Formación Abierta
El simulador PLCSIM
22
Acumuladores
El comando “acumuladores”:
ƒ Permite acceder al contenido de los acumuladores de la CPU. En la
subventana se visualizan cuatro campos de acumuladores para la CPU S7-
400, en tanto que los programas para la CPU S7-300 utilizan sólo dos
acumuladores.
ƒ Palabra de estado: permite acceder a los bits de la palabra de estado: RLO,
desvordamiento, acarreo, bit de signo, etc.
ƒ Registros de direcciones: permite acceder al contenido de los dos registros
de direcciones (AR1 y AR2). Éstos se utilizan para el direccionamiento
indirecto de las variables.
Haz clic en el botón o elige el comando de menú Ver > Acumuladores para
crear una subventana donde se pueden observar y modificar los datos
anteriormente descritos.
Registros
Haz clic en el botón o elige el comando de menú Ver > Registros de bloques
para crear una subventana que permita observar el contenido de los registros de
direcciones de los bloques de datos (DB1 y DB2). Además, se visualizan los
números de los bloques lógicos actual y anterior, así como el número de operación
(contador de direcciones SAC) de cada bloque.

07
Pilas
Haz clic en el botón o elige el comando de menú Ver > Pilas para crear una
subventana donde se pueden observar la pila de anidado y la pila MCR (Master
Control Relay):
ƒ En la pila de anidado es posible depositar siete entradas como máximo.
Dicha pila almacena de cada entrada los estados de los bits RLO, RB y OR
de la palabra de estado. Para cada operación que inicie una nueva cadena
lógica se crea una entrada en la pila de anidado. Dichas operaciones son: Y
(A), Y-NO (AN), O (O), O-NO (ON), O exclusiva (X) y O-NO exclusiva (XN).
ƒ En la pila MCR se pueden almacenar ocho niveles de anidado (como
máximo) para un Master Control Relay. Cada nivel muestra el estado del bit
RLO de una operación MCR (que comienza con un área MCR).
Barras de herramientas
Permite activar las barras de herramientas de la aplicación:
ƒ Estándar:
ƒ Insertar:
ƒ Modo CPU:
Barra de estado
Permite mostrar/ocultar la información y los mensajes que aparecen en el borde
inferior de la ventana de S7-PLCSIM.
Siempre visible
Con esta opción aparece S7-PLCSIM en el primer plano de la pantalla, aunque
paralelamente se estén ejecutando otras aplicaciones.
Se puede activar también con la opción de la barra de herramientas.

Formación Abierta
El simulador PLCSIM
24
7.3.7. Menú herramientas
Configuraremos en este menú las distintas opciones de mostrar símbolos en
nuestra aplicación.
Asignar módulos
Este comando de menú invoca un cuadro de diálogo donde se puede elegir la tabla
de diálogo de STEP 7 a la que se hace referencia.
Tras asignar una tabla de símbolos se puede utilizar el comando de menú
Herramientas > Mostrar símbolos con objeto de visualizar las direcciones
simbólicas en las subventanas.
Elige el comando de menú Herramientas > Asignar símbolos... para utilizar el
direccionamiento simbólico en el programa simulado.
Para visualizar la tabla de símbolos en sí, elige el comando de menú Herramientas
> Tabla de símbolos.
Mostrar símbolos
Permite o no visualizar los símbolos utilizados en la simulación.
Datos de referencia
Permite abrir la aplicación de STEP 7 “Visualizar datos de referencia S7”, es decir,
muestra información del programa como ocupación de entradas/salidas,
temporizadores ocupados, referencias cruzadas, símbolos utilizados, etc.

07
Este comando de sólo se podrá activar si se ha asignado previamente una tabla de
símbolos de STEP 7 al programa simulado.
Tabla de símbolos
Permite visualizar la tabla de símbolos utilizada en la simulación.

07
• Resumen
• La aplicación PLCSIM nos permite simular nuestro programa sin tener
conectado un PLC real.
• Para ello una vez realizado nuestro programa en Step-7, lo “transferimos” al
autómata.
• Una vez en la aplicación, insertaremos las subventanas necesarias para
simular nuestro programa: subventanas de entradas, salidas, marcas,
temporizadores, etc.
• Pondremos nuestra CPU en RUN, para poner en “marcha” nuestro autómata.
• Activaremos el icono correspondiente a cada bit simulado dentro de cada
subventana.
• Guardaremos el archivo con la configuración de nuestro programa simulado.
Estos archivos tienen extensión .plc.

Autómatas
Programables
Programación del
autómata
programable (I)
08

Programación del autómata programable (I) 1
08
Índice
OBJETIVOS........................................................................................................ 3
INTRODUCCIÓN................................................................................................. 4
8.1. Consideraciones iniciales......................................................................... 5
8.1.1. ¿Cómo interpretamos en nuestro programa una entrada, salida o
marca?............................................................................................. 5
8.1.2. Operandos byte, palabra y doble palabra ............................................ 6
8.1.3. El acumulador (accu)........................................................................... 9
8.1.4. Imagen de proceso de entradas (pae) y de salidas (PAA) ................... 9
8.1.5. El RLO............................................................................................... 10
8.2. Operaciones combinacionales ............................................................... 11
8.2.1. Operación U (AND)............................................................................ 11
8.2.2. Operación UN (AND con entradas negadas) ..................................... 11
8.2.3. Operación O (OR).............................................................................. 13
8.2.4. Operación on (or con entradas negadas)........................................... 14
8.2.5. Operación O sin operando................................................................. 15
8.2.6. Operación U( ..................................................................................... 17
8.2.7. Operación o(...................................................................................... 18
8.2.8. La programación con marcas............................................................ 19
8.3. Operaciones set y reset .......................................................................... 25
8.3.1. La operación S (SET) ........................................................................ 25
8.3.2. La operación R (RESET) ................................................................... 25
8.3.3. La importancia del orden en que colocamos las instrucciones........... 26
8.4. Temporizadores....................................................................................... 29
8.4.1. Carga del tiempo del temporizador .................................................... 29
8.4.2. Tipos de temporizaciones .................................................................. 31
8.5. Contadores............................................................................................... 41
8.5.1. ¿Cómo cargar el valor de un contador?............................................. 41
8.5.2. Operaciones de contaje..................................................................... 41
RESUMEN......................................................................................................... 47

08
Objetivos
Aprender a programar las operaciones combinacionales básicas.
Aprender a desarrollar programas para aplicaciones secuenciales.
Desarrollar la programación necesaria para trabajar con temporizadores.
Aprender a programar contadores ascendentes y descendentes.

Formación Abierta
Programación del autómata programable (I)
4
Introducción
Escribir un programa para cualquier autómata requiere conocer el lenguaje de
programación del mismo.
Los autómatas de la serie S7 de SIEMENS utilizan el lenguaje unificado STEP 7.
Aprender el STEP 7 supone conocer las operaciones disponibles (operaciones
como OR, AND, etc.) y la forma en que deben representarse.
También exige saber los diferentes operandos, cómo representarlos y cómo
acceder a ellos (entradas, salidas, accediendo a nivel de bit, de byte, de palabra,
etc.).
Seguramente podríamos obviar alguno de los conceptos que tratamos en el tema y
comenzar a utilizarlas sin más. Pero utilizar y dominar son cosas distintas. Nosotros
pretendemos dominar estas operaciones, y para ello creemos necesario enfocarlas
tal y como lo hacemos.

08
8.1. Consideraciones iniciales
Antes de empezar a explicar los conceptos principales de programación es
conveniente ver una serie de puntos que nos ayudarán a entender mejor los
contenidos del tema.
8.1.1. ¿Cómo interpretamos en nuestro programa una
entrada, salida o marca?
A modo de breve introducción, y para aclarar conceptos, a continuación hablamos
de cada uno de ellos.
Entradas (E)
Aunque en principio podemos utilizar como operandos desde E0.0 hasta E127.7,
sólo tiene sentido usar aquellos con los que realmente contemos. Si no contamos
con módulos de periferia externa conectados al autómata, de nada sirve, por
ejemplo, usar la entrada E0.0, dado que no existe para nuestro autómata.
En el autómata que nos ocupa utilizaremos las entradas integradas que ya tiene, es
decir:
 Byte 124: Entradas desde el bit E124.0 hasta el bit E124.7.
En total 20 entradas integradas:
U E 32.0
Operación
Operación (dirección del operando)
Parámetro
Identificador del operando
Salidas (A)
Con las salidas podemos hacer las mismas consideraciones que con las entradas.
En nuestro autómata utilizaremos:
 Byte 124: Salidas desde el bit A124.0 hasta el bit A124.7.
 Byte 125: Salidas desde el bit A125.0 hasta el bit A125.7.
En total 16 salidas integradas.

Formación Abierta
6
Marcas M
Las marcas vienen a ser los relés auxiliares de los circuitos eléctricos (como ya
explicamos en temas anteriores). Podemos considerarlos como si de salidas se
trataran, pero con la salvedad de que no tienen un terminal de salida. Contamos
con 256 bytes de marcas para nuestro “uso y disfrute”.
 Byte 0: Marcas desde el bit M 0.0 hasta el bit M 0.7.
 Byte 256: Marcas desde el bit M 256.0 hasta el bit M 256.7.
8.1.2. Operandos byte, palabra y doble palabra
Byte y palabra son conceptos que no tienen que sonarnos a nuevo.
Si repasamos un poco, recordaremos que definíamos a un byte como 8 bits, y que
una palabra estaba compuesta por dos bytes.
Lo que nos toca ahora es conocer los operandos que trabajan con estas longitudes
y cómo utilizarlos.
Operandos de longitud byte
El byte tiene una longitud de 8 bits que quedan definidos de derecha a izquierda
con las direcciones bit de 0….7.
0
1
2
3
4
5
6
7
Byte
Si pensamos en las entradas, salidas y marcas que venimos usando, casi está todo
dicho.
Podemos usar por ejemplo desde la entrada E 124.0 hasta la E 124.7 (8 bits)
accediendo a cada una de ellas a nivel de bit. (Ocho bits = 1 byte). Parece lógico
que las entradas sean operandos a los que pueda accederse con una longitud de 1
byte.
Con las salidas y las marcas sucede exactamente lo mismo.
Los operandos de longitud byte son pues EB (entradas Byte), AB (salidas Byte) y
MB (marcas Byte).
Para referirnos a la entrada 124 como operando byte escribiremos: EB 124.
La marca 10 será: MB 10.
La salida 125: AB 125.

08
Operandos de longitud palabra (Word)
La siguiente unidad al byte es la palabra, en inglés word. Tiene una longitud de 16
bits, que quedan definidos de derecha a izquierda con las direcciones bit de 0…15.
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Byte Byte
Word
Dos bytes de la zona de operandos de entradas, salidas y marcas, pueden formar
conjuntamente una palabra de entradas EW, de salidas AW o de marcas MW.
Por ejemplo, EW 124, estará formada por EB 124 + EB 125.
EB124 EB125
EW124
E124.7
E124.0
E125.7
E125.0
Con los operandos EW, AW y MW, hay que tener presente que de los dos bytes, el
de la izquierda debe tener la dirección byte más pequeña, siendo esta dirección
byte idéntica a la dirección de la palabra.
Por ejemplo, la MW 8 será:
M8.7
M8.0
M9.7
M9.0
MB 8 MB 9
MW 8

Formación Abierta
8
Y la MW 9:
M9.7
M9.0
M10.7
M10.0
MB 9 MB 10
MW 9
Si representamos la zona de memoria en la que se almacenan las marcas, lo
veremos más claro.
... ... ... ... ... ... ... ...
M0.7 M0.6 M0.5 M0.4 M0.3 M0.2 M0.1 M0.0
M1.7 M1.6 M1.5 M1.4 M1.3 M1.2 M1.1 M1.0
MB.0
MB.1
MB.2
MB.3
MB.4
MB.5
MB.6
MB.7
MW4
MW3
MW2
MW1
MW0
Operandos de longitud doble palabra (double word)
Tienen una longitud de 32 bits, que quedan definidos de derecha a izquierda con
las direcciones bit de 0…31.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
26
27
28
29
30
EW 124
20
21
22
23
24
25 19 18 17 16
31
EW 126
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
EB 124 EB 125 EB 126 EB 127

08
Dos palabras de la zona de operandos de entradas, salidas y marcas, pueden
formar conjuntamente una doble palabra de entradas ED, de salidas AD, o de
marcas MD.
Por ejemplo, ED 124, estará formada por EW124 + EW126
8.1.3. El acumulador (accu)
De momento nos conformaremos con saber que el acumulador es el registro donde
se guardan todos los resultados de operaciones como transferencia de datos,
operaciones aritméticas, con temporizadores, etc.
Nuestro autómata programable consta de dos acumuladores (ACCU1 y ACCU2) de
32 bits cada uno.
Cada uno de ellos se subdivide en ACCU-H y ACCU-L, es decir en parte alta (High)
y parte baja (Low), tendremos pues:
 ACCU1 (32 bits): ACCU1-H (16 bits) + ACCU1-L (16 bits) y
 ACCU2 (32 bits): ACCU2-H (16 bits) + ACCU2-L (16 bits)
ACCU 1-H ACCU 1-L
ACCU 1
31 16 15 0
8.1.4. Imagen de proceso de entradas (pae) y de salidas
(PAA)
La imagen de proceso de entradas (PAE) y salidas (PAA) es una zona de memoria
que el autómata lee para actualizar cambios en las entradas y salidas del proceso.
De esta forma la PAE del autómata actualiza los posibles cambios que han podido
suceder en el estado de entradas y la PAA actualiza las salidas que han podido
cambiar después de ejecutar el programa. Todo esto lo indicamos en el siguiente
esquema de bloques de forma simplificada:

Formación Abierta
10
Leer entradas reales y
almacenar en la PAE
Ejecutar el programa
instrucción por instrucción
usando los valores de PAE y
PAA
Actualizar las salidas reales en
función del contenido de la
PAA
8.1.5. El RLO
Es un bit de estado que nos indica si la operación en curso se cumple o no se
cumple.
Por ejemplo, consideremos la siguiente instrucción: U E 124.0.
Suponiendo que el estado de la entrada sea “0” al ejecutar dicha instrucción el RLO
será “0”, ya que la sentencia no se cumple. Si por el contrario el valor de la entrada
es “1”, RLO será “1” ya que la instrucción se cumple.
Considerando la siguiente instrucción UN E 126.3 y que
el valor de dicha entrada es “0”, ¿qué valor tiene RLO?

08
8.2. Operaciones combinacionales
Las operaciones combinacionales son operaciones que trabajan con señales
binarias. Como sabemos, las operaciones binarias sólo pueden tomar dos valores:
“1” ó “0”, “ACTIVADO” o “DESACTIVADO”.
Como ya explicamos en el tema anterior, las operaciones combinacionales tratan
básicamente la combinación de funciones AND y OR.
8.2.1. Operación U (AND)
Con esta operación se consulta si se cumplen simultáneamente varias condiciones.
Si se cumplen todas, el resultado en la salida será “1”, y basta con que una de ellas
no se cumpla para que la salida esté a “0”.
E124 . 0 E124 . 1 E124 . 2 A124 . 0
&
=
E124 . 0
E124 . 1 A124 . 0
E124 . 2
Explicación
Si cerramos los tres interruptores, el resultado de la combinación o RLO estará a “1”
haciendo que la salida A 124.0 se active.
Si cualquiera de los tres interruptores se abre, el RLO será “0” y por lo tanto, la
salida A 124.0 también estará a “0”.
8.2.2. Operación UN (AND con entradas negadas)
Con esta operación se consulta si no se cumplen simultáneamente varias
condiciones.
Cuando no se cumple ninguna condición, la salida se activa, bastando que una de
ellas se cumpla para que ésta esté a “0”.

Formación Abierta
12
S
E
A
S
S0 S1 S2
E124.2
E124.1
E124.0
A124.0
K1A
Esquema eléctrico
UN E 124.0
UN E 124.1
UN E 124.2
= A 124.0
&
=
E124 . 0
E124 . 1 A124 . 0
E124 . 2
E124 . 0 E124 . 1 E124 . 2 A124 . 0
Explicación
La tabla de la verdad del programa es:
Y nos muestra que la única combinación que activa la salida A 124.0 se da, cuando
las tres entradas están desactivadas (los tres interruptores abiertos).
La negación es otra operación combinacional cuyo único cometido es invertir una
señal, poniéndola a “0” si estaba a “1” y viceversa. Se conoce en el mundillo como
operación “NOT”.
E 124.0 E 124.1 E 124.2 A 124.0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 0

08
Los “círculos” de entrada en el diagrama FUP son el
símbolo de negación de las entradas.
La tabla de verdad de la operación NOT es muy simple:
a a
0 1
1 0
donde a se lee “a negada”
Cuando utilizamos la operación UN, lo que hacemos es negar la entrada
correspondiente y luego realizar la operación AND.
Volvamos al ejemplo anterior, y veamos la tabla de verdad con el paso intermedio
de la negación:
Entradas reales Entradas negadas AND
E 124.0 E124.1 E 124.2 E 124.0 E 124.1 E 124.2 A 124.0
0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 1 0 0
0 1 0 1 0 1 0
0 1 1 1 0 0 0
1 0 0 0 1 1 0
1 0 1 0 1 0 0
1 1 0 0 0 1 0
1 1 1 0 0 0 0
8.2.3. Operación O (OR)
Con esta operación se consulta si se cumple una, de dos o más condiciones.
Bastará con que se cumpla una de ellas para que en la salida se ponga “1”
Para que la salida sea “0”, deberá ocurrir que no se cumpla ninguna condición.

Formación Abierta
14
>=1
=
E124 . 0
E124 . 1 A124 . 0
E124 . 2
E124 . 2
E124 . 1
E124 . 0 A124 . 0
Explicación
Al cerrar cualquiera de los tres interruptores, dos de ellos o los tres, activaremos la
salida A 124.0. La única combinación que desactiva la salida A 124.0, se da cuando
los tres interruptores están abiertos.
8.2.4. Operación on (or con entradas negadas)
Con esta operación se consulta si NO se cumple una, de dos o más condiciones.
Bastará con que no se cumpla una de ellas para que se ponga a “1” la salida.
S
E
A
S
S0 S1 S2
E124.2
E124.1
E124.0
A124.0
K1A
Esquema eléctrico
UN E 124.0
UN E 124.1
UN E 124.2
= A 124.0

08
>=1
=
E124 . 0
E124 . 1 A124 . 0
E124 . 2
E124 . 2
E124 . 1
E124 . 0 A124 . 0
Explicación
Al cerrar los tres interruptores, desactivaremos la salida A 124.0. Ésta será la única
combinación en que la salida A 124.0 estará a “0”.
Entradas reales Entradas negadas OR
E 124.0 E 124.1 E 124.2 E 124.0 E 124.1 E 124.2 A 124.0
0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 1 0 1
0 1 0 1 0 1 1
0 1 1 1 0 0 1
1 0 0 0 1 1 1
1 0 1 0 1 0 1
1 1 0 0 0 1 1
1 1 1 0 0 0 0
8.2.5. Operación O sin operando
Realizará la combinación OR de la primera parte del programa con la segunda. Lo
mejor es ver un ejemplo:

Formación Abierta
16
S
E
A
S
S0 S1 S2
E124.2
E124.1
E124.0
A124.0
K1A
Esquema eléctrico
UN E 124.0
UN E 124.1
UN E 124.2
= A 124.0
&
>=1
=
&
E124 . 0
E124 . 1
E124 . 2
E124 . 3
E124 . 0
E124 . 0
E124 . 2 E124 . 3
E124 . 1 E124 . 0
Explicación
La salida A 124.0 se activará cuando E 124.0 y E 124.1 estén activadas o
cuando E 124.2 y E 124.3 estén activadas.
En esencia, esta operación coloca dos ramas en paralelo, tal y como se observa en
el esquema anterior de contactos.
Desarrolla el programa correspondiente al siguiente esquema de contactos:

08
E124 . 0
E124 . 1
E124 . 3
E124 . 1 A124 . 0
E124 . 2
=
>=1
&
E124 . 2
E124 . 3
E124 . 0
E124 . 1 A124 . 0
8.2.6. Operación U(
Si nos piden que hagamos la operación 5x2+6, nos puede surgir la duda acerca de
qué debemos realizar primero, si la suma o la multiplicación. Realizando 1º la
multiplicación el resultado sería 16, mientras que si efectuamos la suma en primer
lugar, sería 40.
Para evitar estas ambigüedades, utilizamos los paréntesis, de forma que para la
expresión (5x2)+6 daríamos como resultado 16, y para 5x (2+6) diríamos que el
resultado es 40 sin vacilar.
Los paréntesis dan prioridad a lo que tienen en su interior, puesto que al verlos,
hacemos en primer lugar la operación que tienen dentro, y luego utilizamos el
resultado de ésta para realizar las restantes.
Así pues la operación U( hará la combinación lógica AND entre la operación
precedente, y el resultado de lo que contenga entre los paréntesis.
=
>=1
&
>=1
E124 . 3
E124 . 2
A124 . 0
E124 . 1
E124 . 0
E124 . 2
E124 . 3
E124 . 1 E124 . 0 A124 . 0

Formación Abierta
18
El programa que nos piden será:
U E 124.0
O
U E 124.1
U(
O E 124.2
O E 124.3
)
= A 124.0
8.2.7. Operación o(
La operación O hará la combinación lógica OR entre la operación precedente y el
resultado de lo que contenga entre paréntesis.
Las consideraciones realizadas para la operación U son igualmente válidas para
esta operación.
&
>=1
=
&
E124 . 3
E124 . 4
E124 . 1
E124 . 2 E124 . 0 A124 . 0
A124 . 0
E124 . 0
E124 . 3 E124 . 4
E124 . 1
E124 . 2
La solución en este caso será:
U E 124.0
U(
U E 124.1
O E 124.2
O(
U E 124.3
U E 124.4
)
)
= A 124.0

08
Como podemos comprobar en el ejemplo, las operaciones O y U pueden estar
anidadas, es decir, podemos tener paréntesis dentro de otros paréntesis.
Activar la salida A124.1 si de dos pulsadores, está
activado solamente uno.
Siempre que los dos pulsadores estén activados o
desactivados a la vez, activar la salida A 124.0
8.2.8. La programación con marcas
Ya dimos alguna pincelada de las marcas, diciendo que eran como salidas, pero sin
terminal al exterior. Y eso es lo que son, sin más. Reciben el nombre de marcas,
porque se usan entre otras cosas para “marcar” o recordar algún estado, como
paso intermedio para activar, por ejemplo, una salida.
Supongamos un proceso en el que tenemos tres motores con sus correspondientes
relés térmicos y un pulsador de paro general. Activando el pulsador “a” se activará
el motor “A”, con el “b” el “B” y con el “c” el “C”. Cuando, cualquiera de los motores
falle, deberán desconectarse todos. El esquema eléctrico tradicional sería como
sigue:
P (E124 . 0)
FA (E124 . 1)
FB (E124 . 2)
FC (E124 . 3)
E124 . 4 E124 . 5 E124 . 6
A124 . 0 A124 . 1 A124 . 2
a A b B c C
C
B
A

Formación Abierta
20
P: pulsador de paro general (cerrado en reposo NC).
FA: relé térmico motor A (NC).
FB: relé térmico motor B (NC).
FC: relé térmico motor C (NC).
a: pulsador de marcha motor A (abierto en reposo NA).
b: pulsador de marcha motor B (NA).
c: pulsador de marcha motor C (NA).
A: contactor motor A.
B: contactor motor B.
C: contactor motor C.
En primer lugar, vamos a hacer la asignación de entradas y salidas:
Entradas Salidas
P E 124.0 A: A 124.0
FA E 124.1 B: A 124.1
FB E 124.2 C: A 124.2
FC E 124.3
a E 124.4
b E 124.5
c E 124.6

08
En principio, sin usar marcas, el programa podría ser como sigue:
U E 124.0
U E 124.1
U E 124.2
U E 124.3
U(
O E 124.4
O A 124.0
)
= A 124.0
U E 124.0
U E 124.1
U E 124.2
U E 124.3
U(
O E 124.5
O A 124.1
)
= A 124.1
U E 124.0
U E 124.1
U E 124.2
U E 124.3
U(
O E 124.6
O A 124.2
)
= A 124.2
El diagrama KOP es:
E124 . 0 E124 . 1 E124 . 2 E124 . 3 A124 . 4 A124 . 0
A124 . 0
E124 . 0 E124 . 1 E124 . 2 E124 . 3 A124 . 5 A124 . 1
A124 . 1
E124 . 0 E124 . 1 E124 . 2 E124 . 3 A124 . 6 A124 . 2
A124 . 2

Formación Abierta
22
Utilizando una marca, el programa se simplificará bastante:
U E 124.0
U E 124.1
U E 124.2
U E 124.3
= M 0.0
Activamos esta marca si se dan las condiciones iniciales de funcionamiento, es
decir P, FA, FB y FC. Si se observa la solución anterior, este pequeño programa se
repite hasta tres veces.
U M 0.0
U(
O A 124.0
O E 124.4
)
= A 124.0
U M 0.0
U(
O A 124.1
O E 124.5
)
= A 124.1
U M 0.0
U(
O A 124.2
O E 124.6
)
= A 124.2
La información referente a los contactos en serie desde la E124.0 hasta la E124.3
se encuentra en la marca M 0.0. Si esta marca está a “1” los contactos descritos
anteriormente estarán cerrados.
Posteriormente en el programa no se arrastra la información de cada contacto si no
que, se arrastra sólo la información de la marca.

08
E124 . 0 E124 . 1 E124 . 2 E124 . 3 M0 . 0
A124 . 0
E124 . 4
A124 . 0
A124 . 1 A124 . 1
M0 . 0
M0 . 0
M0 . 0
E124 . 5
A124 . 2 A124 . 2
E124 . 6
Explicación
Si todo está correcto (no ha saltado ningún relé térmico y no hemos pulsado el
botón de paro), llegará tensión a las entradas E 124.0, E 124.1, E 124.2, y E 124.3
(recordemos que los contactos conectados a las mismas son cerrados en reposo),
activándose la marca M 0.0.
Si la M 0.0 está activada (todo OK), pulsando cualquiera de los tres pulsadores a, b,
o c, pondremos en marcha los motores correspondientes.
Para el 1er listado AWL utilizaremos 27 instrucciones, mientras que con el uso de la
marca utilizaremos 23. Además de esta rebaja en el nº de instrucciones, también
resulta más claro el seguimiento del programa.

Formación Abierta
24
Realiza el programa correspondiente al siguiente esquema de contactos con
marcas.
E124 . 0
E124 . 1
E124 . 2
E124 . 3
E124 . 4
A124 . 0 A124 . 1 A124 . 2
E124 . 5

08
8.3. Operaciones set y reset
Estas instrucciones forman parte de las operaciones biestables que explicamos en
el tema anterior.
Este tipo de instrucciones se utilizarán en aplicaciones donde se deben de tener en
cuenta el estado anterior en el que encontraba el sistema.
8.3.1. La operación S (SET)
La operación SET significa poner en marcha o lo que es lo mismo poner a “1”.
U E 124.0
S A 124.0
Al poner a “1” la entrada E 124.0, activaremos la salida A 124.0, y además
permanecerá activada aunque la entrada E 124.0 vuelva a “0”.
8.3.2. La operación R (RESET)
La operación RESET o más conocido RESETEAR significa poner a “0” o parar.
U E 124.0
S A 124.0
U E 124.1
R A 124.0
Del mismo modo que en el ejemplo anterior, activando la E 124.0, activa la salida A
124.0 permaneciendo así aunque E 124.0 se ponga a “0”.
Pero si activamos E 124.1, realizaremos el RESET de A 124.0 poniéndola
nuevamente a “0”.
Resumiendo, al activar E 124.0, pondremos a “1” A 124.0, y al activar E 124.1,
pondremos a “0” A 124.0. Así pues tendremos en este pequeño programa el
equivalente a un marcha-paro de un motor.

Formación Abierta
26
La única forma de poner a “0” un operando puesto a “1”
por un SET es haciendo un RESET a ese mismo
operando.
8.3.3. La importancia del orden en que colocamos las
instrucciones
Retomemos el ejemplo anterior.
S
E
A
S
S0 S1
E124.1
E124.0
A124.0
L1
Esquema eléctrico
U E 124.0
S A 124.0
U E 124.1
R A 124.0
¿Qué sucederá si pulsamos a la vez S0 y S1?
Para contestar esta cuestión tenemos que recordar cuál es el funcionamiento del
autómata.
Las entradas reales se convertían a unos y ceros y eran guardadas en la imagen de
proceso de entradas (PAE).
Se ejecutaba el programa instrucción por instrucción, utilizando los valores
almacenados en la PAE y actualizando la imagen de proceso de salidas (PAA).
Y finalmente, se convertían los unos y ceros de la PAA en tensiones de las
respectivas salidas y se volvía a empezar.

08
Si pulsamos S0 y S1 a la vez:
E 124.0 = “1”
E 124.1 = “1”
U E 124.0
S A 124.0
U E 124.1
R A 124.0
A 124.0 = “0”
Como la instrucción de RESET es la última, prevalecerá sobre la de SET, así que al
pulsar S0 y S1 al mismo tiempo la salida A 124.0 no se activará y no lucirá la
bombilla.
El programa se comportaría como un circuito con prioridad a la desconexión
S0
S1
K1A
K1A

Formación Abierta
28
Realizar un programa que arranque en cascada tres
motores:
 M1: Arranca con el pulsador 1(P1).
 M2: Arranca con el pulsador 2 (P2) y sólo si M1 esta
activo.
 M3: Arranca con el pulsador 3 (P3) y sólo si M1 y M2
están activos.
Los motores tienen un único pulsador de paro común.
Descripción de entradas / salidas:
 P1: E 124.1 P2: E 124.2 P3: E 124.3 Paro:
E 125.0
 M1: A 124.1 M2: A 124.2 M3: A 124.3

08
8.4. Temporizadores
Tal y como contábamos en el tema anterior, un temporizador:
1. Se arranca con una condición de arranque.
2. Se carga con el tiempo deseado.
3. Se indica con qué tipo de temporización se quiere trabajar y con qué
temporizador.
4. Cuando acabe de temporizar, el sistema activará un bit que podremos
consultar.
Teniendo en cuenta todas estas fases, vamos a programar temporizadores con el
autómata que nos ocupa.
8.4.1. Carga del tiempo del temporizador
Los temporizadores tienen un área reservada en la memoria de la CPU. Esta área
de memoria reserva una palabra de 16 bits para cada operando de temporizador.
Los 10 primeros bits (del 0 al 9) de la palabra de temporización contienen el valor
de temporización en código binario. Este valor indica un número de unidades a
contar. La actualización decremento el valor de temporización en una unidad y en el
intervalo indicado por la base de tiempo hasta alcanzar el valor 0.
El valor de temporización se puede cargar en los formatos binario, hexadecimal o
decimal codificado en binario (BCD).
El área de temporización va de 0 a 9.990 segundos.
El valor de temporización se puede cargar en cualquiera de los siguientes formatos:
w#16#txyz
Siendo: t= la base de tiempo (es decir, intervalo de tiempo o resolución)
Base de tiempo en código binario:
Base de tiempo Código binario
10 ms 00
100 ms 01
1 s 10
10 s 11

Formación Abierta
30
xyz = el valor de temporización en formato BCD.
Tiempo total = Base de tiempo x valor de temporización
Si queremos realizar una temporización de 5 segundos
en este tipo de formato sería:
w#16#10005
Donde: 10 equivale a “t”= 1 seg. (base de tiempos) y 005
equivale al valor “xyz” = valor de temporización.
Así pues tendremos: 1 seg. x 5= 5 seg.
S5T#aH_bM_cS_dMS
Siendo: H (horas), M (minutos), S (segundos), MS (milisegundos);
a, b, c, d los define el usuario.
La base de tiempo se selecciona automáticamente y el valor de temporización se
redondea al próximo número inferior con esa base de tiempo.
El valor de temporización máximo que puede introducirse es de 9.990 segundos o
2H_46M_30S.
Si queremos realizar una temporización de 5 segundos
en este tipo de formato sería:
S5T#5S
Donde S5T# sería el formato obligatorio y 5S la
temporización, en este caso 5 segundos.
A partir de ahora cargaremos el temporizador con el formato: S5T#XX, ya que
consideramos que es mucho más sencillo y directo de manejar.

08
8.4.2. Tipos de temporizaciones
Una vez cargado el dato del tiempo a temporizar nos dispondremos a utilizar un tipo
de temporización u otra. El autómata S7-300 nos permite los siguientes:
Como opciones para el retardo de tiempo:
 Temporizador como retardo a la conexión (SE).
 Temporizador como retardo a la desconexión (SA).
 Temporizador como retardo a la conexión con memoria (SS).
 Como opciones de temporización por impulso:
Temporizador como impulso (SI).
Temporizador como impulso prolongado (SV).
Dependiendo de las necesidades del proceso
utilizaremos un tipo u otro de temporizador, aunque en
un porcentaje muy elevado se utilizan normalmente los
temporizadores de retardo a la conexión (SE) y a la
desconexión (SA).
Explicaremos ahora cómo funciona y cómo se programa cada uno de ellos:
Temporizador como retardo a la conexión (SE)
Este temporizador arranca cuando existe un flanco ascendente en la condición de
marcha. La salida se activará transcurrido el tiempo programado, siempre que haya
permanecido activado la condición de marcha.
En el caso de que la condición de marcha se desactive, el temporizador deja de
trabajar, esperando otro flanco para volver a empezar el contaje.

Formación Abierta
32
Se puede observar, que la salida “retarda” su conexión, el tiempo deseado. Todo
esto se puede expresar mejor en un diagrama de tiempos:
“1”
“0” t
“1”
“0” t
“1”
“0” t
8 s 3 s
5 s
T1
RLO
E 124.0
El temporizador T 1 se pone a “1” al cabo de los 5 segundos preestablecidos,
siempre y cuando el RLO continúe en estado “1”, es decir, E 124.0 siga activada.
U E 124.0
L S5T#5S
SE T1
En este ejemplo, cuando activamos la condición U E 124.0 cargamos el
temporizador con 5 segundos, con el temporizador T1 y en el modo de retardo a la
conexión.
La operación SE es inhibidora del RLO, es decir, que la siguiente instrucción de
programa será tratada como instrucción de 1ª consulta.
La operación L carga el valor de la temporización al
acumulador. De momento nos quedaremos solamente
con este concepto.
Es una instrucción que explicaremos con más detalle más
adelante.

08
Temporizador como retardo a la desconexión (SA)
Cuando existe un flanco ascendente en la condición de marcha, RLO se pone a “1”
y la salida se activa.
El tiempo empieza a contar cuando cae la condición de marcha. Una vez
transcurrido el tiempo de retardo la salida también se desactiva.
Este temporizador “retarda” la desconexión de la salida una vez desactivada la
condición de arranque.
Todo esto se puede expresar mejor en un diagrama de tiempos:
“1”
“0” t
“1”
“0” t
“1”
“0” t
8 s
5 s
T1
RLO
E 124.0
Como se puede observar, al desactivar la entrada E 124.0 se produce un flanco
decreciente del RLO, que activa la temporización de 5 segundos durante los
cuales el T 1 continuará a “1”.
U E 124.0
L S5T#5S
SA T1
La operación SA es inhibidora del RLO, es decir, que la siguiente instrucción de

Formación Abierta
34
Temporizador como retardo a la conexión con memoria (SS)
La temporización se arranca con el flanco creciente de la condición de arranque. El
temporizador se pone a “1” cuando ha transcurrido la temporización,
independientemente del estado del RLO, es decir, cuando cae E 124.0.
Para colocar a “0” nuevamente al temporizador, tenemos que utilizar la instrucción
reponer una temporización (R), que explicaremos a continuación. Veamos el
funcionamiento en el siguiente cronograma:
“1”
“0” t
3 s
“1”
“0” t
“1”
“0” t
5 s
T1
RLO
E 124.0
U E 124.0
L S5T#5S
SS T1
La operación SS es inhibidora del RLO, es decir, que la siguiente instrucción de
Temporizador como impulso (SI)
Esta operación arranca una temporización con el flanco creciente en la condición de
arranque. En este momento se pone a “1” RLO.
Con RLO a “1” la salida se activa.
Mientras la condición de arranque está activada el temporizador cuenta el tiempo
deseado.

08
Si la condición de arranque cae antes de que pase el tiempo programado, RLO se
pone a “0” y la salida se desactiva.
Veamos el funcionamiento en el siguiente cronograma:
“1”
“0” t
“1”
“0” t
“1”
“0” t
8 s 3 s
5 s
T1
RLO
E 124.0
3 s
U E 124.0
L S5T#5S
SI T1
La operación SI es inhibidora del RLO, es decir, que la siguiente instrucción de
Temporizador como impulso prolongado (SV)
Esta operación arranca una temporización con el flanco creciente de la condición de
entrada, por lo que RLO se pone a “1”.
Mientras dura la temporización, el temporizador estará a “1”, y además un cambio
del RLO a “0” no afectará a la temporización.

Formación Abierta
36
Veamos el funcionamiento en el siguiente cronograma:
“1”
“0” t
“1”
“0” t
“1”
“0” t
8 s 3 s
5 s
T1
RLO
E 124.0
5 s
En este caso, aunque la condición de entrada deje de cumplirse, el temporizador
sigue contando y se desactiva cuando acaba de temporizar.
U E 124.0
L S5T#5S
SV T1
La operación SV es inhibidora del RLO, es decir, que la siguiente instrucción de
Operación R. Reponer (borrar) una temporización
La temporización se repone al valor inicial mientras el RLO precedente a esta
instrucción sea “1”. Si el RLO está a “0” la temporización no se borra.
U E 124.0
L S5T#5S
SS T 1
U E 124.1
R T 1

08
"0"
"1"
3 s
"0"
"1"
RLO
E 124.0
"0"
"1"
5 s
T1
t
t
t
"0"
"1"
E 124.1
t
"0"
"1"
RLO
t
Cuando activamos E 124.0 arrancamos la temporización de T 1 como retardo a la
conexión memorizada.
Una vez que el temporizador T 1 se ha puesto a “1”, la única forma de ponerlo a “0”
es activando la entrada E 124.1, que coloca a “1” el RLO. Si el RLO está a “1” la
instrucción R T 1 hace que T1 se ponga a “0”.
La operación R es inhibidora del RLO, es decir, que la siguiente instrucción de
Operaciones combinacionales con temporizadores. Los contactos del
temporizador
Ya sabemos cómo cargar el tiempo de temporización, y hacer que el temporizador
trabaje de una u otra forma mediante las operaciones de tiempo.
Ahora, necesitamos conocer cómo reflejar el estado de nuestro temporizador en
alguna salida del autómata.
Con los temporizadores clásicos es muy sencillo, tan sólo habrá que utilizar los
contactos que nos ofrecen y conectarlos como queramos al resto del circuito.

Formación Abierta
38
Cuando veíamos las operaciones combinacionales U, UN, O, etc, como operandos,
usábamos entradas, salidas y marcas:
U E 124.0
= A 124.0
Con los temporizadores es idéntico:
U T 1
= A 124.0
Activará la salida A 124.0 cuando el temporizador T 1 esté a “1”.
U E 124.0
L S5T#5S
SI T 1
U T 1
= A 124.0
Cronograma:
“1”
“0” t
“1”
“0” t
“1”
“0” t
8 s
5 s
T1
E 124.0
A 124.0

08
Al tratarse de una operación combinacional, obviamente podremos hacer
combinaciones.
U E 124.0 Si activamos E 124.0, el RLO se pone a “1” (pasa de “0” a “1”
flanco creciente).
L S5T#5S Cargamos la temporización de 5 seg.
SV T 1 Si ha habido un flanco creciente del RLO, arrancamos la
temporización (5 segundos) como impulso prolongado (SV) y
usando el temporizador T 1.
U E 124.1 Si la entrada E 124.1 está a “1”,
U T 1 y el temporizador T1 están a “1”,
= A 124.0 la salida A124.0 se pone a “1”.
Activar un motor (A 124.0) con un pulsador de marcha (E
124.1) y pararlo automáticamente 3 segundos después.
Solución
Primeramente, buscaremos un temporizador que active el bit T1 una vez que ha
terminado de temporizar. Éste puede ser el temporizador con retardo a la
desconexión (SA).
Teniendo esto en cuenta tendremos:
U E 124.1
S A 124.0 Activamos el motor.
L S5T#3S
SA T1 Cargamos 3 seg. en T1 con el modo de temporización de retardo a la
desconexión. También el bit de T1 se activará.
UN T1
R A 124.0 Si no está T1, habrá acabado de temporizar y reseteará la salida.

Formación Abierta
40
Realizar un programa que controle la apertura y cierre de
una puerta de garaje.
El dispositivo dispone de un final de carrera para detectar
que la puerta está arriba (E 124.2) y otro que detecta que
la puerta está abajo (E 124.1).
También dispone de una fotocélula de seguridad (E
124.3), que hará que abra la puerta en el caso de que
ésta esté bajando y haya presencia de coche.
La puerta en su funcionamiento habitual, se abre
activando el contacto de apertura con llave (E 124.0).
Una vez ha subido temporiza 6 seg. y baja.
Realizar un programa que encienda y apague un piloto cada 2
segundos.
“1”
“0” t
A 124.0
2 s 2 s 2 s

08
8.5. Contadores
Ya hemos explicado anteriormente que son dispositivos que se utilizan para
“contar” diferentes elementos.
1. Condición de incremento o decremento de contador.
2. Tipo de contador y contador a utilizar.
3. Activación de bit del contador. (Una vez que tenga la cuenta deseada).
8.5.1. ¿Cómo cargar el valor de un contador?
Para fijar un valor previo al contador, deberemos tenerlo cargado con antelación en
el acumulador.
De nuevo este paso se realiza utilizando las operaciones de carga que veremos en
capítulos siguientes.
Para salir del paso explicaremos la operación de carga de un valor de contador
como constante. La operación en cuestión es L + Dato:
L C# 57
Operación
Operando
Valor del contador (0 a 999)
En el ejemplo se cargaría en el ACCU 1 un valor de contador de 57.
Los valores de contador válidos para esta instrucción van desde 0 hasta 999
inclusive.
8.5.2. Operaciones de contaje
Estas operaciones permiten al autómata realizar directamente tareas de contaje.
Como comentábamos, es posible contar hacia delante (incrementar), ir hacia atrás
(decrementar), cargar y borrar el contador.

Formación Abierta
42
Las operaciones de contaje disponibles son:
 S: Activar o cargar un contador.
 R: Borrar o reponer un contador.
 ZV: Incrementar un contador (contaje hacia delante).
 ZR: Decrementar un contador (contaje hacia atrás).
Operación S: activar o cargar un contador
Esta operación carga un contador con el valor depositado en el ACCU 1, si se ha
producido un flanco creciente del RLO.
L C#5 Carga el valor 5 en el ACCU 1 como
constante de contador.
U E 124.0 Si activamos la entrada E 124.0 (flanco
creciente del RLO).
S Z 1 Carga el valor contenido en el ACCU 1
(5) en el contador Z1.
Aprovecharemos este ejemplo para comentar algo importante:
En primer lugar decir que la operación U no modifica el contenido del ACCU 1 al
ejecutarse. La operación U, y en general todas las combinacionales, “pasan
totalmente” del acumulador ACCU 1.
En segundo lugar, como veremos más adelante, las operaciones de carga, ni
dependen, ni modifican el RLO. Así que éstas “pasan totalmente” de lo que le
suceda al RLO.
¿A dónde nos lleva todo esto?, pues a que el siguiente código de programa
funcionaría exactamente igual que el propuesto en el ejemplo:
U E 124.0 Si activamos E 124.0, el autómata detecta un flanco creciente del
RLO.
L C#5 Cargamos en el ACCU 1 el valor 5 (no se modifica el RLO).
S Z 1 Como se ha detectado un flanco creciente del RLO, cargamos el
contenido del ACCU 1 (5) en el contador Z1.
La operación S es inhibidora del RLO, y lo que sigue a continuación ya deberíamos
saberlo a estas alturas: la siguiente operación combinacional será tratada como si
fuera de primera consulta.

08
Operación ZV: incrementar un contador (contaje hacia delante)
Es una operación muy simple, con un flanco creciente de la condición de activación
del contador, se incrementa en 1 el valor de un contador.
U E 124.0 Si activamos E 124.0 (flanco creciente
del RLO).
ZV Z 1 Incrementamos en 1 el valor deL
contador Z1.
Si no hemos cargado previamente el contador con la operación S, su valor inicial
será cero, es decir, comenzará a contar desde cero.
Si intentamos sobrepasar el valor de 999, no se nos permitirá, permaneciendo a
este valor aunque utilicemos nuevamente la operación ZV.
Operación ZR: decrementar un contador (contaje descendente)
Es una operación muy simple, con un flanco creciente de la condición de activación
del contador, se decrementa en 1 el valor de un contador.
U E 124.0 Si activamos E 124.0 (flanco creciente
del RLO).
ZR Z 1 Decrementar en 1 el valor del contador
Z1.
Si no hemos cargado previamente el contador con la operación S, su valor inicial
será cero, y cualquier intento de decrementarlo será desestimado.
Operación R: borrar o reponer un contador
Esta operación pone a 0 el valor del contador siempre y cuando se active la
condición de borrado de contador.
U E 124.0 Si activamos E 124.0 (RLO = 1).
R Z 1 Pone a 0 el valor del contador.

Formación Abierta
44
Como esta operación no depende del flanco creciente del RLO, permanecerá activa
durante el tiempo que lo esté el RLO, es decir, mientras el RLO esté a “1” no se
tendrán en cuenta las operaciones S, ZV y ZR que se hubieran ejecutado
anteriormente.
Tal y como advertimos en temas anteriores, el orden de colocación de las
instrucciones influirá en el funcionamiento del programa. No es lo mismo
incrementar y después borrar que borrar y después incrementar.
Operaciones combinacionales con contadores
Las operaciones combinacionales con contadores evalúan si el valor del contador
es cero o diferente de cero:
 Si el valor del contador es 0, se considera que su estado es “0”.
 Si el valor del contador es diferente de 0, se considera que su estado es “1”.
Para usar las operaciones combinacionales con contadores, procederemos de igual
forma que hasta ahora, indicando la operación combinacional deseada y el
operando utilizado. Por ejemplo U Z1, UN Z1, ON Z1, etc.
Analicemos el siguiente programa:
U E 124.0
R Z 1
U E 124.1
ZV Z 1
U Z 1
= A 124.0
S A 124.1
La entrada E 124.0 borrará el contenido del contador (pasando por tanto su estado
a “0”).
La entrada E 124.1 incrementará el valor del contador en 1 (pasando su estado a
“1”), cuando se produzca un flanco creciente del RLO.
Las salidas A 124.0 y A 124.1 se activarán cuando el valor del contador sea
distinto de cero, con la única diferencia de que la A 124.0 se activará sólo cuando
el valor de Z 1 sea distinto de cero, y la A 124.1 permanecerá activada desde el
primer momento en que suceda esto.

08
Realizar un contador ascendente (E 124.0), descendente
(E 124.1), con carga predefinida igual a 10 (E 124.2) y
con puesta a “0” (E 124.3). Activa la salida A 124.0
siempre que Z 1 sea distinto de cero.

08
Resumen
Se pueden representar operandos como bit, byte, palabra o doble palabra.
El acumulador es el registro donde se guardan todos los resultados de
operaciones como transferencia de datos, operaciones aritméticas, con
temporizadores, etc.
El RLO es un bit que almacena el resultado de las operaciones
combinacionales ejecutadas. Si la combinación resulta cierta se pone a “1”, y si
resulta falsa se pone a “0”.
El “bit de primera consulta”, indica al autómata si la operación combinacional a
tratar es una primera consulta (“1”) o si se trata de las siguientes consultas
(“0”).
Cuando una operación es inhibidora del RLO, coloca el bit de 1ª consulta a “1”.
Las operaciones combinacionales binarias son U, UN, O, ON, O sin operando,
U( y O(.
Las salidas pueden activarse y ofrecernos una tensión, pero también tienen
contactos abiertos y cerrados a nuestra disposición.
Las marcas son como salidas, pero sin terminal al exterior.
A la hora de realizar la programación de un automatismo, debemos tener muy
en cuenta si los contactos reales de pulsadores, finales de carrera, etc., son
abiertos o cerrados en reposo.
Los diagramas de tiempo o cronogramas son gráficos que representan el
estado de entradas, salidas, etc., en función del tiempo.
Para cargar el tiempo de temporización en el ACCU 1 usaremos una operación
de carga. En cualquier caso, deberemos especificar la Temporización con el
formato S5T#xx
Las operaciones de tiempo del S7-300 son SI, SV, SE, SS, SA, y R.
Podemos comprobar el estado de un temporizador utilizando las operaciones
combinacionales.

Formación Abierta
48
Para cargar el valor de un contador en el ACCU 1 usaremos una operación de
carga. El valor del contador tiene como límites mínimo y máximo 0 y 999
respectivamente.
Las operaciones de contaje del S7-300 son S, ZV, ZR y R.

Autómatas
Programables
Programación del
autómata (II)
09

Programación del autómata (II) 1
09
• Índice
• OBJETIVOS.......................................................................................................... 3
• INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 4
9.1. Operaciones de carga y transferencia ...................................................... 5
9.1.1. Operación L: cargar .............................................................................. 6
9.1.2. Operación T: transferir .......................................................................... 8
9.1.3. Operaciones de carga con operandos constantes................................ 9
9.2. Entradas-salidas analógicas.................................................................... 11
9.3. Operaciones de comparación.................................................................. 13
9.3.1. Operaciones de comparación ............................................................. 13
9.3.2. Operación ==I: comparación respecto a igualdad............................... 14
9.3.3. Operación <>I: comparación respecto a desigualdad........................ 15
9.3.4. Operación >I: comparación respecto a superioridad ......................... 15
9.3.5. Operación >=I: comparación respecto a superioridad o igualdad...... 15
9.3.6. Operación <I: comparación respecto a inferioridad ........................... 16
9.3.7. Operación <=I: comparación respecto a inferioridad o igualdad......... 16
9.4. Operaciones aritméticas .......................................................................... 17
9.4.1. Operación +I: sumar............................................................................ 17
9.4.2. Operación -I: restar ............................................................................. 18
9.4.3. Operación *I: multiplicar ...................................................................... 19
9.4.4. Operación /I: dividir ............................................................................. 20
• RESUMEN .......................................................................................................... 21

09
• Objetivos
• Aprender a programar las operaciones de carga y transferencia de datos.
• Aprender a desarrollar programas entradas y salidas analógicas.
• Desarrollar la programación necesaria para realizar operaciones aritméticas.
• Aprender a programar operaciones de comparación.

Formación Abierta
Programación del autómata (II)
4
• Introducción
Hasta el momento hemos comprobado cómo las operaciones combinacionales (U,
UN, O,…), las de memoria (S, R), etc., trataban informaciones de un bit, esto es,
operandos cuyo estado podía ser exclusivamente “1” ó “0” (E 124.0 por ejemplo).
El autómata S7-300, y en general cualquiera de la gama SIMATIC S7 puede
trabajar con operandos de longitud byte (8 bits), palabra (16 bits) y doble palabra
(32 bits).
Las operaciones de carga y transferencia nos permitirán recuperar y enviar estos
operandos de un lado para otro según nos interese.
Las operaciones de comparación nos permitirán comprobar, por ejemplo, si el valor
de un contador es mayor, menor o igual que el de otro.
Las operaciones aritméticas nos brindan, por ejemplo, la posibilidad de conocer el
número de vehículos que entran en un garaje por los diferentes accesos al mismo.
El conocimiento de estas operaciones, nos permitirá realizar automatizaciones que
resultarán excesivamente caras y complejas mediante los sistemas clásicos.

09
9.1. Operaciones de carga y transferencia
Con las operaciones de carga y transferencia, el lenguaje de programación STEP 7
hace posible el intercambio de informaciones entre los módulos de la periferia
externa, la imagen de procesos para las entradas y salidas, las memorias del
sistema, las marcas y los datos, así como para la elaboración posterior de valores
de tiempo y cómputo.
A groso modo, las operaciones de carga y transferencia permiten:
• Intercambiar informaciones entre las diferentes zonas de operandos.
• Preparar temporizaciones y valores de contador para su posterior tratamiento.
• Cargar valores constantes, necesarios para la ejecución del programa.
El intercambio de información no se realiza directamente, sino por medio del
acumulador (ACU 1). El acumulador es un registro del procesador que opera como
memoria intermedia.
El flujo de la información intercambiada es el que define el nombre de estas
operaciones:
• El flujo de información de la memoria al acumulador se denomina carga (el
acumulador se carga).
• El flujo de información del acumulador a la memoria se denomina transferencia
(el contenido del acumulador es transferido a la memoria).
En realidad son dos los registros acumuladores, ACU 1 y ACU 2, ambos de 32 bits.

Formación Abierta
6
9.1.1. Operación L: cargar
La operación L copia el contenido del operando en el acumulador ACU 1, con
independencia del RLO, y sin influenciar el RLO, aunque si es necesario, puede
estar condicionado a una combinación de operandos.
Consideraciones
ƒ Cuando el operando, o la información que se carga, tiene longitud menor
que el acumulador, por ejemplo operandos EB, AB, o MB (8 bits), este se
cargará en ACU1-L, y el resto del ACU 1 (bits 16 al 31) se cargará con
ceros.
ƒ Además de copiarse el contenido del operando en el ACU 1, la información
que el ACU 1 tuviera anteriormente se pasará al ACU 2. La información
previa del ACU 2 se desecha.
Supongamos que tenemos conectados en los puestos de
enchufe 0, 1, y 2 de la periferia externa tres módulos de
entradas digitales de 8 canales cada uno.
Supongamos además, que tenemos una serie de
entradas activadas, tal y como aparece en la figura, y
que ejecutamos el programa que le sigue:
S7 300
Puesto 0
EB 0
Puesto 1
EB 1
Puesto 2
EB2
E.0.0 E.1.0 E.2.0
E.0.1 E.1.1 E.2.1
E.0.2 E.1.2 E.2.2
E.0.3 E.1.3 E.2.3
E.0.4 E.1.4 E.2.4
E.0.5 E.1.5 E.2.5
E.0.6 E.1.6 E.2.6
E.0.7 E.1.7 E.2.7
Activado, “1” Desactivado, “0”

09
AWL
L EB 0. Carga en ACU 1 el contenido de EB 0.
L EW 1 Carga en ACU 1 el contenido de EW 1 (EB 1 y EB 2), pasando el contenido
anterior del ACU 1 (EB 0) al ACU 2.
La información contenida en la PAE según aparecen las entradas del dibujo será:
1
0
7 6 5 4 3 2 1 0
x
EB 0
EB 1
EB 2
EB 3
EB 4
...
EW
1
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
0 0 0
0
0
0
0
0
0 0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
En principio, la información contenida en ACU 1 y ACU 2 no nos interesa.
Vayamos por partes:
1. Antes de ejecutar L EB 0.
2. ACU 1 y ACU 2 contienen información que no nos interesa.
3. Después de ejecutar L EB 0. El byte bajo del ACU 1 se carga con EB 0 y el
byte alto se rellena con ceros.
4. Después de ejecutar L EW 1.
El contenido de ACU 1 (EB0) pasa al ACU 2.
El byte alto del ACU 1 se carga con EB 1 y el byte bajo del ACU 1 con EB 2.

Formación Abierta
8
9.1.2. Operación T: transferir
La operación T, copia el contenido del acumulador ACU 1 en el operando
designado, con independencia del estado del RLO y sin influenciar el mismo.
Consideraciones
ƒ Al transferir, se copia la información contenida en el ACU 1 al operando
destino. Con ello no se modifica el contenido del ACU 1.
ƒ El ACU 2 no interviene en las operaciones de transferencia.
ƒ Al transferir a un operando de tipo byte (por ejemplo AB 5), se copia el byte
bajo del ACU 1 en la zona de memoria correspondiente (1 byte).
ƒ Al transferir a un operando de tipo palabra (por ejemplo AW 5), se copia el
contenido del ACU 1-L en el operando destino.
ƒ Al transferir a un operando de tipo doble palabra (por ejemplo AD 10), se
copia el contenido del ACU 1 (parte alta y parte baja) en el operando
destino.
Supongamos que tenemos conectados en los puestos 0 y 1 de la periferia externa,
dos módulos de entradas digitales de 8 canales cada uno, y en los puestos 2 y 3,
otros dos módulos de salidas digitales también de 8 canales.
Supongamos además que tenemos una serie de entradas activadas, tal y como
aparece en la figura:
S7 300
Puesto 0
EB 0
Puesto 1
EB 1
Puesto 2
EB 2
Puesto 3
EB 3
E.0.0 E.1.0 E.2.0 E.3.0
E.0.1 E.1.1 E.2.1 E.3.1
E.0.2 E.1.2 E.2.2 E.3.2
E.0.3 E.1.3 E.2.3 E.3.3
E.0.4 E.1.4 E.2.4 E.3.4
E.0.5 E.1.5 E.2.5 E.3.5
E.0.6 E.1.6 E.2.6 E.3.6
E.0.7 E.1.7 E.2.7 E.3.7
Con operandos byte.

09
AWL
L EB 0. Carga en ACU 1 el contenido de EB 0.
T AB 2. Transfiere el byte bajo del ACU 1 a AB 2.
Después de ejecutar el programa, veremos lo siguiente:
S7 300
Puesto 0
EB 0
Puesto 1
EB 1
Puesto 2
EB 2
Puesto 3
EB 3
E.0.0 E.1.0 E.2.0 E.3.0
E.0.1 E.1.1 E.2.1 E.3.1
E.0.2 E.1.2 E.2.2 E.3.2
E.0.3 E.1.3 E.2.3 E.3.3
E.0.4 E.1.4 E.2.4 E.3.4
E.0.5 E.1.5 E.2.5 E.3.5
E.0.6 E.1.6 E.2.6 E.3.6
E.0.7 E.1.7 E.2.7 E.3.7
Como podemos comprobar, las salidas digitales conectadas al puesto 2, se han
copiado tal y como se encontraban las entradas del puesto 0. Cualquier cambio en
una de las entradas del puesto 0, se reflejará inmediatamente en las salidas del
puesto 2.
9.1.3. Operaciones de carga con operandos constantes
Antes de comenzar a ver los distintos operandos constantes, queremos señalar que
estos operandos se usan exclusivamente con la operación de carga L (cargar al
acumulador).
De forma general diremos que para cargar un dato constante en el ACU1, primero
indicaremos la base del número, después teclearemos #, y después la constante.
ƒ L 2#0101. Carga al ACU1 en nº 0101 (en binario).
ƒ L L#15. Carga al ACU1 en nº 15 (en decimal).
ƒ L 16#FA. Carga al ACU1 en nº FA (en hexadecimal).
Como excepción de lo anteriormente indicado, está la utilización del formato en el
sistema decimal, ya que en este caso se puede poner el número directamente.

Formación Abierta
10
ƒ L 10Carga al ACU1 en nº 10 (en decimal).
Una vez cargado el acumulador, hay que estar muy atento donde vamos a transferir
este dato, ya que un formato de destino erróneo podría perder información.
ƒ L 16#10FA
ƒ T MB100
En el ejemplo vemos que el dato que cargamos en el acumulador es de 16 bits,
mientras que la transferencia de esos datos lo hacemos a la marca MB100 cuya
capacidad es de 8 bits.

09
9.2. Entradas-salidas analógicas
Hasta ahora hemos tratado exclusivamente con información procedente de áreas
de memoria digitales, por ejemplo las entradas o salidas del PLC.
Los autómatas ofrecen también la posibilidad de trabajar con otro tipo de entradas y
salidas completamente diferentes a la vistas hasta ahora. Éstas son las analógicas.
Estas entradas - salidas permiten analizar no sólo dos estados, sino un rango de
medida. Mientras una entrada digital sólo contempla los 0 voltios como estado “0” y
los 24 voltios como estado “1”, una entrada analógica podría contemplar estados
intermedios, por ejemplo divisiones de 1 voltio, con lo que contemplaría 25 estados
posibles. Todo esto ya lo hemos visto en detalle en el tema 4.
Para el autómata, el tratamiento de estas entradas – salidas será como tratar
información numérica, y será posible realizar las operaciones asociadas a este tipo
de datos.
¿Cómo accederemos a este tipo de entradas – salidas?
Sencillamente realizando operaciones de carga y transferencia. Si deseamos leer
una entrada analógica utilizaremos una operación de carga. En cambio, si deseo
escribir un valor en una salida analógica, emplearemos una operación de
transferencia.
La siguiente pregunta que surge sería:
¿Y qué nombre reciben estos objetos?
En el caso de las entradas analógicas reciben el nombre de PEW y en el de las
salidas PAW. Esto nos da ya una idea de la longitud de estos objetos, ya que la
terminación en W nos indica una longitud de 16 bits, aunque veremos que depende
de la resolución empleada, siendo normalmente algo menor.

Formación Abierta
12
En el caso de la CPU 314-IFM, para acceder a una de sus entradas analógicas
deberíamos hacerlo a través del objeto PEW128.
ƒ L PEW 128
ƒ T MW 100
Tomemos el supuesto de una salida usando la misma CPU. Deberíamos acceder a
la misma a través de la PAW 128.
ƒ L MW 100
ƒ T PAW 128

09
9.3. Operaciones de comparación
Las operaciones aritméticas y las de comparación nos permiten trabajar con el
contenido de los acumuladores.
Las operaciones de comparación nos permitirán comprobar, por ejemplo, si el valor
de un contador es mayor, menor o igual que el de otro.
Las operaciones aritméticas nos permiten realizar diferentes operaciones básicas
como son sumas, restas, multiplicaciones, etc.
9.3.1. Operaciones de comparación
Las operaciones de comparación, permiten comparar entre sí los contenidos de los
dos acumuladores ACU 1 y ACU 2, sin modificarlos.
Para poder comparar dos operandos, será necesario cargarlos sucesivamente en
los dos acumuladores tal y como vimos con las operaciones de carga.
La ejecución de estas operaciones no depende del estado del RLO, pero sí
modifica el mismo:
ƒ Si se cumple la comparación, el RLO se pone a “1”.
ƒ Si no se cumple la comparación, el RLO se pone a “0”.
Además del RLO, también modifican lo que vamos a denominar como indicaciones
(también conocidas como “señalizaciones”, “banderas” o “flags”).
Estas indicaciones, no son otra cosa que bits, que se colocan a “1” ó “0” en función
del resultado de la ejecución de determinadas operaciones, entre ellas las de
comparación.
El uso de estas indicaciones nos permitirá modificar el curso del programa mediante
la realización de saltos condicionales (operaciones de salto), pero esto es “otra
historia”, y lo guardamos para más adelante.
Por ahora, nos quedaremos con la existencia de tres indicaciones (tres bits), A0, A1
y OV, que tienen diferente comportamiento según las operaciones que ejecutemos.
Las operaciones de comparación sólo afectan a A0 y A1.
Los tipos de comparación para números enteros (16 bits) son los siguientes:
ƒ ==I ACU 2 es igual al ACU 1.
ƒ <>I ACU 2 es diferente al ACU 1.
ƒ >I ACU 2 es mayor que ACU 1.
ƒ <I ACU 2 es menor que ACU 1.

Formación Abierta
14
ƒ >=I ACU 2 es mayor que o igual al ACU 1.
ƒ <=I ACU 2 es menor que o igual al ACU 1.
También se dispone de operaciones de comparación en otro tipo de formato:
ƒ •? D Comparar enteros dobles. ==, <>, >, <, >=, <=.
ƒ •? R Comparar números en coma flotante (32 bits). ==, <>, >, <, >=, <=.
9.3.2. Operación ==I: comparación respecto a igualdad
Con esta operación se comprueba si el contenido de ambos acumuladores es igual.
En caso de que sean iguales el RLO se pone a “1”, y a “0” si son distintos.
Las indicaciones A0 y A1 cambiarán su estado según muestra la siguiente tabla,
que será válida también para el resto de operaciones de comparación:
Contenido del ACU 2 comparado con el
contenido del ACU 1
Indicaciones
A 1
A
0
Igual (ACU 2 = ACU 1) 0 0
Menor (ACU 2 < ACU 1) 0 1
Mayor (ACU 2 > ACU 1) 1 0
La letra I de todas las operaciones de comparación, hace referencia a que se
comparan en coma fija de 16 bits.
ƒ L 5. Carga el nº 5 en ACU 1.
ƒ L 10. Carga nº 10 en ACU1, ACU 2 = 5.
ƒ == I. Compara si son iguales.
ƒ = A 124.0. Si son iguales (RLO = 1) activa la salida.
(En este caso A124.0 no se activará).

09
9.3.3. Operación <>I: comparación respecto a
desigualdad
Esta operación comprueba si el contenido de ambos acumuladores es distinto.
Si son distintos el RLO se pone a “1”, y si son iguales a “0”.
Los indicadores A0 y A1 modificarán su estado según muestra la tabla del apartado
anterior.
ƒ L 10. Carga nº 10 en ACU 1, ACU 2 = 5.
ƒ <>I . Compara si son diferentes.
ƒ = A 124.0 Si son diferentes (RLO = 1) activa la
salida. En este caso A 124.0 sí se activará.
9.3.4. Operación >I: comparación respecto a
superioridad
Esta operación comprueba si el valor cargado en ACU 2 es mayor que el contenido
en ACU 1.
De ser así, el RLO se coloca a “1”, y a “0” en caso contrario.
Las indicaciones se procesan como antes.
ƒ L 10. Carga nº 10 en ACU 1, ACU 2 = 5.
ƒ > I. Compara si ACU 2 es > ACU 1.
ƒ = A 124.0. Si se cumple la condición, (RLO = 1) se
activará la salida. En este caso no se activará.
9.3.5. Operación >=I: comparación respecto a
superioridad o igualdad
La operación comprueba si el valor cargado en ACU 2 es mayor o igual que el
contenido por ACU 1.
En caso de ser así, el RLO se coloca a “1”, y a “0” en caso contrario.
Las indicaciones se procesan igual que antes.

Formación Abierta
16
ƒ L 500
ƒ L 18
ƒ >=I. ACU 2 > ACU 1® RLO = “1”.
ƒ = A 124.5. Se activa A 124.5.
9.3.6. Operación <I: comparación respecto a
inferioridad
La operación comprueba si el contenido de ACU 2 es menor que el contenido de
ACU 1.
Si esto es verdad, el RLO se pone a “1”, y a “0” en caso contrario.
Las indicaciones se procesan como antes.
ƒ L 18
ƒ L 5
ƒ < I. ACU 2 < ACU 1 ® RLO = “1”.
ƒ = A 124.5. No se activa A 124.5.
9.3.7. Operación <=I: comparación respecto a inferioridad
o igualdad
La operación comprueba si el contenido de ACU 2 es menor o igual que el
contenido de ACU 1.
Como siempre, en caso de ser cierto el RLO se pone a “1”, y a “0” si resulta ser
falso.
Las indicaciones se procesan como antes, y los contenidos de ambos
acumuladores se interpretan como números en coma fija.
ƒ L +500
ƒ L -1000
ƒ <=I. ACU 2 > ACU 1 ® RLO = “0”.
ƒ = A 124.5. No se activa A 124.5.

09
9.4. Operaciones aritméticas
Estas operaciones permiten tratar los contenidos de los acumuladores como
números en coma fija, y operar con ellos aritméticamente (sumarlos, restarlos,
multiplicarlos, etc.).
El resultado de la operación efectuada se deposita en el ACU 1, para seguir
utilizándolo en el programa. El contenido del ACU 2 no se modifica.
Estas operaciones no dependen, modifican o inhiben el RLO.
Las operaciones aritméticas básicas influyen sobre los siguientes bits A1, A0, OV,
OS de la palabra de estado.
Los tipos de operaciones son:
• +I Sumar. ACU 1 y ACU 2 como entero.
• -I Restar. ACU 1 de ACU 2 como entero.
• /I Dividir. ACU 2 por ACU 1 como entero.
• *I Multiplicar. ACU 1 por ACU 2 como entero.
9.4.1. Operación +I: sumar
Suma los contenidos de ambos acumuladores, tratando el contenido de los mismos
como números en coma fija. El resultado queda almacenado en el ACU 1.
ƒ L +876. ACU 1= +876.
ƒ L +668. ACU1 = +668, ACU 2 = +876.
ƒ +I. ACU 1 = ACU 1 + ACU 2 = 1544.
ƒ T AW 124. 1544 = 0000 0110 0000 1000 ë2.
El contenido de ACU 1 se transfiere a la salida AW 124, de forma que se activarán
las salidas A 124.1, A 124.2, y A 125.3.
Pero ahora nos preguntamos, ¿qué sucederá si intentamos sumar dos números
cuyo resultado exceda el máximo permitido (+32767)?

Formación Abierta
18
ƒ L 32767. ACU 1= +32767.
ƒ L +1. ACU1 = +1, ACU 2 = +32767.
ƒ +I. ACU 1 = ACU 1 + ACU 2 = -32768 (8000 16).
ƒ T AW 124 -32768 = 1000 0000 0000 0000 2. Se
activará la salida A 124.7.
En el ejemplo vemos como se ha pasado del mayor número positivo (+32767) al
menor número negativo (-32768). A esta situación se le conoce como
desbordamiento (overflow en inglés), y nos viene de “perlas” para presentar la
indicación OV o indicación de desbordamiento.
La indicación de desbordamiento OV nos señala cuando está a “1”, que el signo de
resultado es opuesto al que hubiéramos obtenido sin limitación del número de bits
(si pudiéramos disponer de más de 16 bits).
La tabla siguiente nos muestra el estado de las indicaciones tras ejecutar
operaciones aritméticas:
Resultado tras ejecutar la
operación aritmética
Indicaciones
A1 A0 OV
< -32768 1 0 1
-32768 a -1 0 1 0
0 0 0 0
+1 a +32767 1 0 0
> +32767 0 1 1
(-) 65536* 0 0 1
Resultado de la operación (-32768) + (-32768).
En el ejemplo propuesto deberíamos esperar un resultado mayor de +32767 (>
+32767), así que el OV estará a “1” indicando que el resultado real tiene signo
opuesto al esperado y es de signo negativo.
9.4.2. Operación -I: restar
El contenido de ACU 1 se resta del contenido del ACU 2, guardándose el resultado
en ACU 1: ACU 1 = ACU 2 - ACU 1.

09
ƒ L 1200. ACU 1= 1200.
ƒ L 200. ACU1 = 200, ACU 2 = 1200.
ƒ -I. ACU 1 = ACU 2 - ACU 1 = 1000.
ƒ A1 = 1, A0 = 0, OV = 0.
La tabla de indicaciones anterior será aplicable también para esta operación.
Las consideraciones realizadas para la operación suma acerca del desbordamiento,
también son válidas en este caso.
Por último, reseñar que sumar un número negativo a otro positivo es lo mismo que
hacer la resta entre ambos. Así, el ejemplo siguiente funcionaría exactamente igual
que el anterior.
ƒ L 1200. ACU 1= 1200.
ƒ L -200. ACU1 = -200. ACU 2 = 1200.
ƒ +I. ACU 1 = ACU 2 + ACU 1 = 1200 + (-200) = 1000.
9.4.3. Operación *I: multiplicar
Con la operación *I multiplicamos el contenido del ACU2- por el contenido del
ACU1. Los contenidos del ACU1 y ACU2- se evalúan como enteros (16 bits). El
resultado se almacena como entero doble (32 bits) en el ACU 1.
Si los bits de la palabra de estado OV 1= 1 y OS = 1, el resultado queda fuera del
margen válido para un entero (de 16 bits).
La operación se ejecuta sin tener en cuenta ni afectar al RLO.
Una vez realizada la operación se activan los bits de la palabra de estado A1, A0,
OS y OV.
ƒ L 10. ACU 1= 10.
ƒ L 18. ACU1 = 18, ACU 2 = 10.
ƒ *I. ACU 1 = ACU 2 * ACU 1 = 180.

Formación Abierta
20
9.4.4. Operación /I: dividir
La operación /I (dividir enteros) divide el contenido del ACU 2-L por el contenido del
ACU 1-L. Los contenidos de ACU 1-L y ACU2 -L se evalúan como enteros (de 16
bits).
El resultado se almacena en el ACU 1 y contiene dos enteros (de 16 bits), el
cociente y el resto de la división.
El cociente se almacena en el ACU 1-L y el resto de la división en el ACU 1-H.
La operación se ejecuta sin tener en cuenta ni afectar al RLO. Una vez realizada la
operación se activan los bits de la palabra de estado A1, A0, OS y OV.
ƒ L 25. ACU 1-L= 25.
ƒ L 4. ACU 1-L = 4, ACU 2-L = 25.
ƒ /I. ACU 1-L = ACU 2 / ACU 1 = 6.
ƒ ACU 1-H = 1.

09
• Resumen
• El autómata también puede trabajar con operandos de longitud byte, palabra y
doble palabra.
• Las entradas, salidas y marcas pueden direccionarse a nivel de bit, de byte, de
palabra y doble palabra.
• Las operaciones de carga y transferencia trabajan directamente con el
acumulador ACU 1.
• La operación de carga L, carga el contenido del operando direccionado en el
ACU 1.
• La operación de transferencia T, transfiere el contenido del ACU 1 al operando
direccionado.
• Podemos cargar valores constantes en el acumulador utilizando diferentes
formatos.
• Las operaciones de entradas - salidas analógicas permiten analizar no sólo
dos estados, sino un rango de medida.
• Las operaciones de comparación, permiten comparar entre sí los contenidos
de los dos acumuladores. En todas ellas el RLO se coloca a “1” si se cumple la
comparación y a “0” si no se cumple.

Autómatas
Programables
Programación del
autómata (III)
10

Programación del autómata (III) 1
10
• Índice
• OBJETIVOS.......................................................................................................... 3
• INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 4
10.1. Áreas de memoria de la CPU ..................................................................... 5
10.2. Imagen del proceso .................................................................................... 7
10.3. Ciclo de ejecución del programa del autómata........................................ 8
10.4. Bloques del programa de usuario ........................................................... 10
10.4.1. Bloques de organización..................................................................... 11
10.4.2. Bloques de organización para la ejecución cíclica del programa
(OB1)............................................................................................... 12
10.5. Definir bloques lógicos ............................................................................ 14
10.6. Funciones (FC).......................................................................................... 15
10.6.1. Llamada a una función........................................................................ 18
10.6.2. Entrada (EN) y salida (ENO)............................................................... 21
• RESUMEN .......................................................................................................... 23

10
• Objetivos
• Describir cómo se divide y utiliza la memoria del autómata.
• Comprender qué procesos se repiten ciclo a ciclo en los autómatas
programables.
• Conocer los diferentes bloques que componen un programa en Step7.
• Aprender a programar funciones.
• Echar un vistazo al curso avanzado de programación de autómatas.

Formación Abierta
Programación del autómata (III)
4
• Introducción
Hasta el momento hemos realizados programas sencillos que no requerían gran
organización y básicamente se componían de un listado de instrucciones. Pero para
sacarle partido al potencial de los autómatas programables es imprescindible
conocer como trabajan internamente y los diferentes procesos que se ejecutan en
ellos.
Una buena estructuración en la programación de un autómata es fundamental para
el desarrollo de sistemas complejos. Veremos entonces, a modo de adelanto del
curso avanzado de autómatas programables, los bloques que poseen los
autómatas de la marca Siemens, y en particular la función (FC), bloque fundamental
a la hora de estructurar programas.

10
10.1. Áreas de memoria de la CPU
Las tres áreas de memoria de la CPU son:
• Memoria de carga.
• Memoria de sistema.
• Memoria de trabajo.
Memoria de carga
La memoria de carga permite almacenar el programa de usuario, sin los valores de
la tabla simbólica ni comentarios (éstos permanecen el la memoria del PG u
ordenador), también almacena información del sistema (configuración, enlaces,
parámetros del módulo, etc.). Los bloques que no se consideran relevantes para la
ejecución, se guardan exclusivamente en la memoria de carga. La memoria de
carga puede ser RAM o EPROM. Para un S7-300 la memoria de carga es la Micro
Memory Card, en ella es posible almacenar todos los datos de configuración de un
proyecto.
Para los S7-300 la transferencia de programas de usuario y, por consiguiente, el
funcionamiento de la CPU sólo es posible si hay una SIMATIC Micro Memory Card
insertada en la CPU.
Memoria de sistema
La memoria del sistema (RAM) está integrada en la CPU y no se puede ampliar.
Contiene los elementos de memoria que cada CPU pone a disposición del
programa de usuario:
• Las áreas de marcas, temporizadores y contadores.
• Las imágenes del proceso de entradas y salidas.
• Pilas de bloques y de interrupción.
• Pila de datos locales asignada al programa para los datos locales del bloque
llamado. Estos datos sólo tienen vigencia mientras esté activo el bloque
correspondiente.

Formación Abierta
6
Memoria de trabajo
La memoria de trabajo está integrada en la CPU y no se puede ampliar. Sirve para
procesar el código y los datos del programa de usuario (partes relevantes para la
ejecución del programa). Este procesamiento tiene lugar exclusivamente en el área
de la memoria de trabajo y en la memoria del sistema.

10
10.2. Imagen del proceso
Si en el programa de usuario se accede a las áreas de entradas (E) y salidas (A),
no se consulta el estado de las señales en los módulos de entrada y salida del
autómata, sino que se accede a un área de la memoria de sistema de la CPU. Esta
área de memoria se denomina imagen del proceso estando dividida esta imagen en
dos partes: la imagen del proceso de las entradas y la imagen del proceso de las
salidas.
Ventajas de la imagen del proceso
El acceso a la imagen del proceso presenta, frente al acceso directo a los módulos
de entrada y salida, la ventaja de que la CPU ofrece una imagen coherente de las
señales del proceso durante la ejecución cíclica del programa. Si durante la
ejecución del programa cambia el estado de las señales de un módulo de entrada,
el estado original permanecerá en la imagen del proceso hasta que se actualice
dicha imagen en el siguiente ciclo. Además, el acceso a la imagen del proceso
requiere menos tiempo que el acceso directo a los módulos de señal, ya que la
imagen del proceso se encuentra en la memoria de sistema de la CPU.

Formación Abierta
8
10.3. Ciclo de ejecución del programa del
autómata
Las fases de la ejecución cíclica del programa son:
• El sistema operativo inicia el tiempo de vigilancia del ciclo.
• Se escriben los valores de la imagen del proceso de las salidas en los módulos
de salida.
• Se leen los estados de los módulos de entrada y se actualiza la imagen del
proceso de las entradas.
• Se ejecuta el programa de usuario y las operaciones indicadas en dicho
programa.
• Al finalizar el ciclo, el sistema operativo realiza las tareas pendientes, ej. cargar
y borrar bloques, recibir y enviar datos, etc.
• Finalmente, se regresa al principio del ciclo y arranca nuevamente la vigilancia
del tiempo de ciclo.
OB1
PAE
PAA
SiOp
Ejecución cíclica del programa

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Significado del concepto tiempo de ciclo
El tiempo de ciclo es el tiempo que necesita el sistema operativo para ejecutar el
programa cíclico, así como todas las partes del programa que interrumpen dicho
ciclo (ej. la ejecución de otros bloques de organización) y las actividades del
sistema (ej. la actualización de las imágenes del proceso).
La ejecución cíclica del programa, tras la conexión, comienza tan pronto el
programa de arranque haya finalizado sin errores. En el programa de arranque se
pueden definir determinados preajustes para el programa cíclico a través de la
programación del OB de arranque.

Formación Abierta
10
10.4. Bloques del programa de usuario
Los distintos bloques que se pueden utilizar en la programación del autómata
permiten estructurar el programa de usuario, es decir, subdividirlo en distintas
partes. Esto aporta las siguientes ventajas:
• Los programas de gran tamaño se pueden programar de forma clara.
• Se pueden estandarizar determinadas partes del programa.
• Se simplifica la organización del programa.
• Las modificaciones del programa pueden ejecutarse más fácilmente.
• Se simplifica el test del programa, ya que puede ejecutarse por partes.
• Se simplifica la puesta en marcha del sistema.
Las partes de un programa de usuario estructurado equivalen a las distintas tareas
y se definen como los bloques del programa.
Tipos de bloques
En un programa de usuario con Step7 se pueden utilizar diversos tipos de bloques:
• Bloques de organización (OB): definen la estructura del programa de usuario.
• Bloques de función del sistema (SFBs) y funciones de sistema (SFCs): bloques
preprogramados que forman parte del sistema operativo, por lo que no se
cargan como parte integrante del programa. Ofrecen diversas tareas, como por
ejemplo: comunicación vía enlaces configurados y no configurados,
manipulación del reloj y del contador de horas de funcionamiento, información
sobre datos del sistema, p. ej. diagnóstico, etc.
• Bloques de función (FB): bloques con memoria que puede programar el mismo
usuario.
• Funciones (FC): contienen rutinas de programa para funciones frecuentes.
• Bloques de datos de instancia (DBs de instancia): al llamarse a un FB/SFB, los
DBs de instancia se asocian al bloque. Los DBs de instancia se generan
automáticamente al efectuarse la compilación.
• Bloques de datos (DB): áreas de datos para almacenar los datos de usuario.
Los OBs, FBs, SFBs, FCs y SFCs contienen partes del programa, por lo que se
denominan también bloques lógicos. El número permitido de bloques de cada tipo y
su longitud admisible dependen de la CPU.

10
10.4.1. Bloques de organización
Los bloques de organización (OB) constituyen el interfaz entre el sistema operativo
y el programa de usuario. Son llamados por el sistema operativo y controlan el
procesamiento cíclico y controlado por alarmas del programa, el comportamiento de
arranque del sistema de automatización y el tratamiento de los errores.
Programando los bloques de organización se define el comportamiento de la CPU.
Prioridad de los bloques de organización
Los bloques de organización determinan la secuencia en la que habrán de
ejecutarse las diferentes partes del programa. La ejecución de un OB puede ser
interrumpida por la llamada de otro OB, esto depende de la prioridad. Los OBs de
mayor prioridad pueden interrumpir a los de menor prioridad.
No todos los bloques de organización y sus prioridades existen en todas las CPUs
S7.
Ciclo libre (OB1) con prioridad 1
Alarma cíclica (OB35): interrumpe la ejecución cíclica del
programa en intervalo determinado (100 ms). El tiempo
de arranque del período corresponde al cambio de
estado operativo de STOP a RUN. Prioridad 12.
Bloques de arranque: las condiciones para el
comportamiento durante el arranque de la CPU se
pueden definir programando el bloque de organización
OB 100 para el rearranque completo (en caliente), el OB
101 para el rearranque u OB 102 para el arranque en
frío. El programa de arranque debe tener una longitud
discrecional, su ejecución no tiene límite de tiempo y la
vigilancia del tiempo de ciclo no está activa. La ejecución
controlada por tiempo o por alarma no es posible en el
programa de arranque. En el arranque, todas las salidas
digitales tienen el estado de señal 0. Prioridad 27.
Error de programación (OB121): el sistema operativo de
la CPU llama el OB 121 cuando ocurre un error de
programación, como p. ej., cuando el bloque llamado no
está cargado. Si no se programa el OB 121, la CPU
cambia al estado operativo "STOP" al detectarse un error
de programación.

Formación Abierta
12
Información de arranque de un OB
Cada bloque de organización contiene una información de arranque de 20 bytes de
datos locales, suministrada por el sistema operativo durante el arranque de un OB.
La información de arranque indica el evento de arranque del OB, la fecha y hora de
arranque de OB, así como errores ocurridos y eventos de diagnóstico.
La información de arranque del OB 40 de alarma de
proceso indica la dirección del módulo que ha causado la
alarma.
10.4.2. Bloques de organización para la ejecución cíclica
del programa (OB1)
El sistema operativo de la CPU ejecuta el OB 1 de forma cíclica: una vez finalizada
la ejecución del OB 1, el sistema operativo comienza a ejecutarlo de nuevo. En el
OB 1 es posible realizar la llamada a bloques de función (FBs, SFBs) o a funciones
(FCs, SFCs).
Modo de funcionamiento del OB1
El OB 1 presenta la prioridad más baja de todos los OBs sometidos a vigilancia en
lo que respecta a su tiempo de ejecución. Todos los demás OBs pueden interrumpir
la ejecución del OB 1. Los eventos siguientes dan lugar a que el sistema operativo
llame al OB 1:
ƒ Final de la ejecución del arranque.
ƒ Final de la ejecución del ob1 (durante el ciclo anterior).
Una vez finalizada la ejecución del OB 1, el sistema operativo envía datos globales.
Antes de arrancar de nuevo el OB 1, el sistema operativo escribe la imagen del
proceso de las salidas en los módulos de salidas, actualiza la imagen del proceso
de las entradas y recibe datos globales.
Tiempo de ciclo máximo
Con STEP 7 se puede supervisar el tiempo de ciclo máximo. El valor del tiempo de
ciclo máximo está preajustado a 150 ms, pero puede ser modificado. Si el programa
sobrepasa el tiempo de ciclo máximo para el OB 1, el sistema operativo llama al OB
80 (OB de error de tiempo). Si no está programado el OB 80, la CPU pasa al estado
operativo STOP.

10
Además de la supervisión del tiempo de ciclo máximo, puede garantizarse el
cumplimiento de un tiempo de ciclo mínimo. El sistema operativo retarda el
comienzo de un nuevo ciclo (escritura de la imagen del proceso de las salidas en
los módulos de salidas) hasta que se haya alcanzado el tiempo de ciclo mínimo.
Datos locales de OB1
La tabla siguiente contiene las variables temporales (TEMP) del OB 1. Como
nombres de variables se eligieron los nombres por defecto del OB 1.
Variable Tipo de datos Descripción
OB1_EV_CLASS BYTE
Clase de evento e identificadores: B#16#11:
activo
OB1_SCAN_1 BYTE
B#16#01: Conclusión del rearranque completo
(arranque en caliente)
B#16#02: Conclusión del rearranque
B#16#03: Conclusión del ciclo libre
B#16#04: Conclusión del arranque en frío
B#16#05: Primer ciclo del OB1 de la nueva CPU
maestra tras la conmutación del maestro de
reserva y el STOP de la antigua CPU maestra
OB1_PRIORITY BYTE Prioridad: 1
OB1_OB_NUMBR BYTE Número de OB (01)
OB1_RESERVED_1 BYTE Reservado
OB1_RESERVED_2 BYTE Reservado
OB1_PREV_CYCLE INT Tiempo de ejecución del ciclo anterior (ms)
OB1_MIN_CYCLE INT
Tiempo de ciclo mínimo (ms) desde el último
arranque
OB1_MAX_CYCLE INT
Tiempo de ciclo máximo (ms) desde el último
arranque
OB1_DATE_TIME DATE_AND_TIME Fecha y hora a las que se solicitó el OB

Formación Abierta
14
10.5. Definir bloques lógicos
La estructura del programa se define subdividiendo el programa de usuario en
diferentes bloques y jerarquizando las llamadas de bloques.
Jerarquía de las llamadas de bloques:
La figura siguiente representa la jerarquía de los bloques que se pueden llamar en
un programa estructurado.
• OB1: representa el interface con el sistema operativo de la CPU y contiene el
programa principal. En el OB 1 se llaman los bloques FB 1 y FC 1 y se
transfieren los parámetros específicos necesarios para controlar el proceso.
• FB 1: un sólo bloque de función puede controlar la bomba de alimentación para
el material A, la bomba de alimentación para el material B y el motor del
agitador, puesto que las exigencias (conectar, desconectar, contar las horas de
trabajo, etc.) son idénticas.
• DBs de instancia 1-3: los parámetros actuales y los datos estáticos para el
control del material A, del material B y del motor del agitador son diferentes, por
lo que se depositan en tres DBs de instancia asociados al FB 1.
• FC 1: las válvulas de entrada, de alimentación para los materiales A y B y de
salida utilizan también un bloque lógico común. Como sólo se deben programar
las funciones "Abrir" y "Cerrar", basta con utilizar una sola FC.

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10.6. Funciones (FC)
Las funciones son bloques programables. Una función es un bloque lógico "sin
memoria". Las variables temporales de las FCs se memorizan en la pila de datos
locales. Estos datos se pierden tras el tratamiento de las FCs. Para fines de
memorización de datos, las funciones pueden utilizar bloques de datos globales
(DB). Como una FC no tiene asignada ninguna memoria, se han de pasar siempre
valores para los parámetros actuales (IN, OUT e IN_OUT).
Campo de aplicación
La FC contiene un programa que se ejecuta cada vez que la misma es llamada por
otro bloque lógico. Las funciones se pueden utilizar para:
• Devolver un valor de función al bloque invocante (ejemplo: funciones
matemáticas).
• Ejecutar una función tecnológica (ejemplo: control individual con combinación
binaria).
• Dividir y estructurar un programa complejo en partes más simples.
Asignación de parámetros actuales a parámetros formales:
Los parámetros actuales sustituyen a los parámetros formales al efectuar la llamada
a una FC. A los parámetros formales de una función se han de asignar siempre
parámetros actuales (ej. al parámetro formal "Marcha" un parámetro actual "E3.6").
Al llamarse a un FC se utiliza temporalmente para los parámetros actuales los datos
locales del bloque que realiza la llamada.
Si en ese caso no se escribe un parámetro de salida
(OUTPUT) en el programa de un FC, los valores
resultantes pueden ser casuales.
El área de los datos locales del bloque que realiza la
llamada a la función no se escribe debido a la falta de
asignación del parámetro de salida, por lo que
permanece sin modificar. De ese modo se escribe el
valor desconocido existente en esta área, ya que los
datos locales no están ocupados automáticamente ej.
con 0.

Formación Abierta
16
La siguiente figura muestra la declaración de los parámetros formales de un FC
usado como temporizador con retardo a la conexión. Notar que posee tres variables
de entrada (IN), dos de entrada – salida (IN_OUT) y dos temporales (TEMP). Tanto
el parámetro “Tiempo transcurrido” como “Tiempo alcanzado” son del tipo entrada –
salida, el motivo es que los valores que toman estos parámetros deben ser
memorizados entre una llamada a la FC y la siguiente.
Figura 10.1. Declaración de los parámetros formales de un FC.
La siguiente figura muestra la llamada al FC usado como temporizador con retardo
a la conexión. Cuando esta función es llamada se pasa el valor actual de las
variables conectadas a las entradas y entradas – salidas a datos locales del bloque
que llama a la función, en este caso:
• “DescargaCamion_Aux”.HabilitOperadorHorno.
• “TiempoUltimoScan”.
• T#3H.
• "DescargaCamion_Aux".AuxFinHabilitaTiempo.
• "DescargaCamion_Aux".AuxFinHabilitaOperador.
A continuación se ejecuta la FC según lo programado en la misma. Al finalizar la
función se pasan los resultados, guardados en los datos locales del bloque que ha
llamado a la función, a las variables conectadas a las salidas y entradas – salidas,
en este caso:
• "DescargaCamion_Aux".AuxFinHabilitaTiempo.
• "DescargaCamion_Aux".AuxFinHabilitaOperador.

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Variables temporales
Al generar bloques se pueden declarar variables temporales (TEMP) que sólo
estarán disponibles durante el procesamiento del bloque, pudiendo volver a
escribirse después. Antes del primer acceso de lectura, los datos locales deberán
inicializarse. El acceso a los datos locales tiene lugar más rápidamente que el
acceso a los datos en DBs. La CPU dispone de memoria para las variables
temporales (datos locales) de los bloques que se acaban de procesar. El tamaño de
esta área de memoria depende de la CPU.
Para la función de temporización que acabamos de ver se han declarado dos
parámetros temporales:
• "AuxTiempoOB”.
• "AuxConsigna".
Estas variables deberán ser siempre escritas antes de su utilización en la lógica
programada en la función, ya que sus valores no están guardados en un lugar de
memoria reservado a tal fin, como podría ser una marca (M) o un bloque de datos
(DB), sino que pertenecen a los datos locales, cuyos contenidos son desconocidos.

Formación Abierta
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L #TiempoOB
ITD
T #AuxTiempoOB
La variable temporal #AuxTiempoOB es cargada con un
valor conocido antes de ser utilizada en la siguiente
sentencia.
L #AuxTiempoOB
L #TiempoTranscurrido
+D
T #TiempoTranscurrido
10.6.1. Llamada a una función
La forma en que una función debe ser llamada para su ejecución depende del
lenguaje utilizado. Para realizar la llamada en AWL se utiliza la sentencia CALL.
Para el lenguaje KOP la llamada se realiza a través del cuadro “??”.
Una vez ingresado el cuadro se debe escribir el número de la función a llamar.

10
Por último, sólo queda pasarle variables a los parámetros de la función, si es que
éstos existen.
Para el lenguaje FUP la llamada se realiza a través del cuadro “??”.
Una vez ingresado el cuadro se debe escribir el número de la función a llamar.

Formación Abierta
20
Por último, sólo queda pasarle variables a los parámetros de la función, si es que
éstos existen.
Una llamada puede ser condicionada por una lógica combinacional, de
comparación, etc. El siguiente segmento muestra como habilitar o deshabilitar la
llamada a una función según el valor de una variable tipo BOOL:

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El siguiente segmento muestra como habilitar o deshabilitar la llamada a una
función según el resultado de una comparación:
Una función puede ser llamada desde un bloque organizativo (OB), desde otra
función (FC) o desde un bloque de función (FB).
10.6.2. Entrada (EN) y salida (ENO)
Al llamarse a una función desde un cuadro siempre estarán presentes la
habilitación de entrada (EN), la habilitación de salida (ENO) y el nombre o número
de la función. Mientras que dependerá de la función la existencia de parámetros y la
cantidad de los mismos.
La llamada se ejecutará siempre que EN sea igual a 1, y finalizada la función el
programa vuelve al bloque que realiza la llamada, continuando en el mismo
segmento si ENO vale 1 o en el segmento siguiente si ENO es 0.
En la siguiente figura observamos que se habilita EN para la función FC3, por lo
que la misma se ejecuta. Cuando dicha función finaliza no se habilita ENO,
entonces tampoco se habilita EN para la función FC5. En lugar de ejecutarse esta
función, se ejecuta la lógica del segmento 5.

Formación Abierta
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El valor de ENO corresponde al valor del bit RB de la palabra de estado, cuando se
finaliza la ejecución de una función. Para asegurarnos que una función habilite ENO
al devolver el control al bloque invocante, se deberá poner a 1 el bit RB, por
ejemplo, como muestra la siguiente figura.
Si realizamos esta modificación en FC3 y ejecutamos el programa, resultará que la
función FC5 también se ejecutará.
Las instrucciones del programa de usuario leen y
escriben directamente los bits de la palabra de estado de
la CPU.
Cada vez que se ejecuta una instrucción, los bits de la
palabra de estado son utilizados conforme a la operación
de que se trate. De la combinación lógica entre las
instrucciones del programa y los bits de la palabra de
estado, se indican los resultados y las informaciones
sobre los errores que se puedan haber producido.
Palabra de estado: RB A1 A0 OV OS OR STA RLO
/ER

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• Resumen
• La memoria del autómata está dividida en tres partes: la memoria de carga
utilizada para la transferencia de programas y configuraciones, la memoria de
sistema contiene elementos que puede utilizar el usuario (temporizadores,
marcas, etc.) y la memoria de trabajo donde se guardan las partes relevantes a
la ejecución del programa.
• El estado de las entradas y salidas es almacenado en cada ciclo en la imagen
del proceso para ser utilizado luego en el programa.
• Cuando el autómata cambia a modo RUN se ejecuta el bloque organizativo de
arranque, utilizado para inicializar valores, al finalizar el mismo comienza la
ejecución cíclica del bloque organizativo principal (OB1).
• Para una mejor estructuración del programa, el usuario cuenta con una serie
de bloques preprogramados, tales como SFCs y SFBs; también puede
programar otros según su necesidad, éstos pueden ser FCs, FBs, DBs, etc.
• Una función es un bloque sin memoria que el usuario puede programar a su
conveniencia. En ella se pueden declarar parámetros de entrada y salida y
variables temporales, requeridas para la ejecución de la función.

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