Simulador de temporizadores y contadores PLC

Los temporizadores y los contadores están en casi cualquier programa de PLC, y es donde más se equivoca quien empieza: un TON que no llega a activarse, un TOF confundido con un TP, un contador que no cuenta porque la entrada no hace flanco. Aquí puedes manejar cada bloque con botones y ver a la vez el bloque, tal como sale en el editor del PLC, y su cronograma de los últimos 20 segundos. Los bloques siguen la norma IEC 61131-3, la misma que usan TIA Portal, Codesys y la mayoría de fabricantes.

Cómo se usa

• Bloque: elige el temporizador o el contador que quieres probar.
• IN, CU o CD: es un pulsador; la entrada vale 1 mientras lo mantienes pulsado. Con Interruptor, cada clic la deja fija a 1 o a 0.
• R o LD: puesta a cero (R) o carga del valor PV (LD), en los bloques que la tienen.
• PT o PV: el tiempo o el valor de consigna del bloque. Puedes cambiarlo en marcha.
• Cronograma: arriba, las señales de un bit; abajo, ET o CV, con la consigna en discontinua.

Las entradas y salidas de un temporizador

Todos los temporizadores IEC tienen lo mismo: una entrada IN que lo pone en marcha, un tiempo de consigna PT (preset time), una salida Q de un bit y el tiempo transcurrido ET (elapsed time). PT y ET son de tipo TIME y se escriben como T#5S o T#1S500MS. Lo que cambia de uno a otro es cuándo se activa Q y cuándo vuelve ET a cero.

TON: retardo a la conexión

Es el más usado. Cuando IN pasa a 1, ET empieza a contar; cuando llega a PT, Q se pone a 1 y se queda así mientras IN siga a 1. En cuanto IN vuelve a 0, Q y ET vuelven a cero al momento. Si IN dura menos que PT, Q no llega a activarse nunca.

Por eso el TON sirve para dos cosas: esperar (arrancar una cinta 3 segundos después de que suene la bocina) y filtrar (dar por buena la señal de un sensor solo si está activa al menos medio segundo, para que los rebotes o un parpadeo no la disparen). También se usa para vigilar: si una válvula manda abrir y el final de carrera no llega en 5 segundos, el TON activa una alarma.

TOF: retardo a la desconexión

Es el contrario. Cuando IN pasa a 1, Q se pone a 1 al momento. Cuando IN vuelve a 0, Q sigue a 1 durante el tiempo PT y después cae. Si IN vuelve a 1 antes de que acabe PT, ET vuelve a cero y Q sigue a 1: el tiempo solo cuenta desde la última vez que IN pasó a 0.

Ejemplos típicos: el ventilador que sigue enfriando un motor o un variador un rato después de pararlo, la luz de una zona que se queda encendida un tiempo después de que el sensor de presencia deja de detectar, o una cinta que sigue girando unos segundos para vaciarse después de que deja de llegar producto.

TP: impulso

Con un flanco de subida en IN, Q da un impulso de duración exacta PT, sin importar lo que haga IN después: si se suelta antes, el impulso sigue; si se mantiene, el impulso termina igual. Durante el impulso no se puede relanzar ni alargar. Al terminar, ET se queda en PT mientras IN siga a 1 y vuelve a cero cuando IN pasa a 0.

Se usa cuando hace falta una señal de duración fija a partir de una orden cualquiera: un soplado de aire de 200 ms para expulsar una pieza, un pulso de engrase, la señal de reconocimiento que pide otra máquina, o convertir un pulsador mantenido en una sola orden corta.

TONR: el temporizador que acumula

El TONR (en Siemens, en otras marcas RTO o temporizador retentivo) funciona como un TON, pero cuando IN vuelve a 0 no pone ET a cero: lo guarda, y la próxima vez que IN pasa a 1 sigue sumando. Q se activa cuando la suma llega a PT. Solo la entrada R lo pone a cero. Sirve para contar horas de funcionamiento, por ejemplo para avisar de que toca el mantenimiento de una bomba cada 500 horas de marcha, aunque haya arrancado y parado mil veces.

CTU y CTD: los contadores

Un contador no cuenta lo que dura la señal, sino sus flancos de subida: cada vez que la entrada pasa de 0 a 1. El CTU suma 1 en CV (current value) con cada flanco de CU, y su salida Q se pone a 1 cuando CV es igual o mayor que PV (preset value). CV no se detiene al llegar a PV: sigue subiendo. La entrada R pone CV a cero.

El CTD cuenta hacia abajo: la entrada LD carga PV en CV, cada flanco de CD resta 1, y Q se pone a 1 cuando CV llega a 0 o menos. Un detalle que despista: al arrancar el PLC, CV vale 0, así que Q ya está a 1 hasta que se carga PV. Ejemplos: el CTU cuenta piezas hasta completar un lote de 12; el CTD lleva la cuenta de las piezas que quedan para llenar una caja de 6.

Existe también el CTUD, que reúne los dos: cuenta hacia arriba con CU y hacia abajo con CD, por ejemplo para saber cuántas piezas hay en un pulmón entre dos sensores.

Errores típicos

• Usar un TON donde hace falta un TOF, o al revés: dibuja antes el cronograma de lo que quieres.
• Esperar que un TON siga activo al quitar IN: Q cae al momento. Si tiene que mantenerse, hace falta una autorretención o un TOF.
• Poner en IN una señal que solo dura un ciclo de scan, como un flanco: un TON no llega a contar nada.
• Llamar al mismo temporizador en dos sitios del programa: cada llamada lo reinicia o lo pone en marcha, y el resultado depende del orden.
• Contar con una entrada que no hace flanco, porque se queda siempre a 1: el contador solo suma una vez.
• No poner a cero el contador al empezar el lote siguiente, o hacerlo en el mismo ciclo en que se cuenta.

¿Das clase? Hay una ficha de práctica para imprimir con este simulador, con ejercicios y soluciones. Más material en la página para profesores.

Para entender el tema a fondo: KOP (contactos) en TIA Portal, con teoría y test.

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