Un temporizador es una instrucción del PLC que mide la cantidad de tiempo transcurrido después de un evento.
Las instrucciones del temporizador son de dos tipos básicos: temporizadores con retardo de encendido y temporizadores con retardo de apagado. Tanto las instrucciones del temporizador con “retardo de encendido” como las del “retardo de apagado” tienen entradas individuales que activan la función temporizada.
Un temporizador con “retardo de encendido” activa una salida solo cuando la entrada ha estado activa durante un tiempo mínimo.
Instrucciones del temporizador del PLC
Tomemos como ejemplo este programa de PLC, diseñado para hacer sonar una sirena de alarma de audio antes de poner en marcha una cinta transportadora.
Para poner en marcha el motor de la cinta transportadora, el operador debe mantener presionado el botón de “Inicio” durante 10 segundos, tiempo durante el cual suena la sirena, advirtiendo a las personas que se alejen de la cinta transportadora que está a punto de ponerse en marcha.
Solo después de este retraso de arranque de 10 segundos, el motor arranca realmente (y se bloquea en “encendido”):
De manera similar a un contador “en avance”, el valor de tiempo transcurrido (ET) del temporizador de retardo de encendido aumenta una vez por segundo hasta que se alcanza el tiempo preestablecido (PT), momento en el que se activa su salida (Q).
En este programa, el valor de tiempo preestablecido es de 10 segundos, lo que significa que la salida Q no se activará hasta que se haya presionado el interruptor de “Inicio” durante 10 segundos.
La salida de la sirena de alarma, que no se activa con el temporizador, se activa inmediatamente cuando se presiona el botón de “Inicio”.
Un detalle importante con respecto al funcionamiento de este temporizador en particular es que no es retentivo.
Esto significa que la instrucción del temporizador no debe retener su valor de tiempo transcurrido cuando se desactiva la entrada.
En cambio, el valor del tiempo transcurrido debe restablecerse a cero cada vez que se desactiva la entrada. Esto garantiza que el temporizador se restablezca automáticamente cuando el operador suelte el botón de "Inicio".
Por el contrario, un temporizador de retardo de encendido retentivo mantiene su valor de tiempo transcurrido incluso cuando se desactiva la entrada. Esto lo hace útil para mantener los tiempos "totales en ejecución" de algún evento.
La mayoría de los PLC proporcionan versiones retentivas y no retentivas de instrucciones de temporizador de retardo de encendido, de modo que el programador pueda elegir la forma adecuada de temporizador de retardo de encendido para cualquier aplicación en particular.
Sin embargo, el estándar de programación IEC 61131-3 aborda la cuestión de los temporizadores retentivos frente a los no retentivos de forma un poco diferente.
Según el estándar IEC 61131-3, una instrucción de temporizador puede especificarse con una entrada de habilitación adicional (EN) que hace que la instrucción de temporizador se comporte de forma no retentiva cuando se activa y de forma retentiva cuando se desactiva.
El concepto general de la entrada de habilitación (EN) es que la instrucción se comporta de manera “normal” mientras la entrada de habilitación esté activa (en este caso, la acción de temporización no retentiva se considera “normal” según la norma IEC 61131-3), pero la instrucción “congela” toda la ejecución siempre que la entrada de habilitación se desactiva.
Este “congelamiento” de la operación tiene el efecto de retener el valor de tiempo actual (CT) incluso si la señal de entrada se desactiva.
Por ejemplo, si deseamos agregar un temporizador retentivo a nuestro sistema de control de transportador para registrar el tiempo de funcionamiento total del motor del transportador, podríamos hacerlo utilizando una instrucción de temporizador IEC 61131-3 “habilitada” como esta:
Cuando el bit del contactor del motor (contactor OUT) está activo, el temporizador se habilita y se le permite cronometrar.
Sin embargo, cuando ese bit se desactiva (se vuelve “falso”), la instrucción del temporizador en su totalidad se desactiva, lo que hace que se “congele” y conserve su valor de tiempo actual (CT) ( Nota 1 ).
Esto permite que el motor se ponga en marcha y se detenga, y el temporizador mantiene un recuento del tiempo total de funcionamiento del motor.
Nota 1 : La señal de “habilitación de salida” (ENO) en la instrucción del temporizador sirve para indicar el estado de la instrucción: se activa cuando la entrada de habilitación (EN) se activa y se desactiva cuando la entrada de habilitación se desactiva o la instrucción genera una condición de error (según lo determinado por la programación interna del fabricante del PLC). La señal de salida ENO no tiene ningún propósito útil en este programa en particular, pero está disponible si hubiera alguna necesidad de que otros peldaños del programa estuvieran “al tanto” del estado del temporizador de tiempo de ejecución.
Si quisiéramos darle al operador la capacidad de restablecer manualmente el valor total del tiempo de ejecución a cero, podríamos conectar un interruptor adicional a la tarjeta de entrada discreta del PLC y agregar contactos de “reinicio” al programa de esta manera:
Siempre que se presiona el interruptor “Reinicio”, el temporizador se habilita (EN) pero la entrada de temporización (IN) se deshabilita, lo que obliga al temporizador a restablecer (sin retención) su valor de tiempo actual (CT) a cero.
El otro tipo principal de instrucción de temporizador de PLC es el temporizador de retardo de apagado. Esta instrucción de temporizador difiere del tipo de retardo de encendido en que la función de temporización comienza tan pronto como se desactiva la instrucción, no cuando se activa.
Una aplicación para un temporizador de retardo de apagado es un control de motor de ventilador de enfriamiento para un motor industrial grande.
En este sistema, el PLC enciende un ventilador de enfriamiento eléctrico tan pronto como se detecta que el motor está girando y mantiene ese ventilador funcionando durante dos minutos después de que se apaga el motor para disipar el calor residual:
Cuando se activa la entrada (IN) de esta instrucción del temporizador, la salida (Q) se activa inmediatamente (sin demora de tiempo) para encender el contactor del motor del ventilador de enfriamiento.
Esto proporciona enfriamiento al motor tan pronto como comienza a girar (como lo detecta el interruptor de velocidad conectado a la entrada discreta del PLC).
Cuando el motor deja de girar, el interruptor de velocidad vuelve a su posición normalmente abierta, desactivando la señal de entrada del temporizador que inicia la secuencia de temporización.
La salida Q permanece activa mientras el temporizador cuenta desde 0 segundos hasta 120 segundos.
Tan pronto como llega a 120 segundos, la salida se desactiva (apagando el motor del ventilador de enfriamiento) y el valor del tiempo transcurrido permanece en 120 segundos hasta que la entrada se reactiva, momento en el que se restablece a cero.
Los siguientes diagramas de temporización comparan y contrastan los temporizadores con retardo de encendido y los temporizadores con retardo de apagado:
Si bien es común encontrar instrucciones de PLC con retardo de encendido que se ofrecen en formas retentivas y no retentivas dentro de los conjuntos de instrucciones de casi todos los fabricantes y modelos de PLC, es casi inaudito encontrar instrucciones de temporizadores con retardo de apagado retentivas. Por lo general, los temporizadores con retardo de apagado son solo no retentivos (Nota 2).
Nota 2: Las señales de entrada de habilitación (EN) especificadas en el estándar de programación IEC 61131-3 hacen posible los temporizadores con retardo de apagado retentivos (al desactivar la entrada de habilitación mientras se mantiene la entrada "IN" en un estado inactivo), pero tenga en cuenta que la mayoría de las implementaciones de temporizadores de PLC no tienen entradas EN e IN separadas. Esto significa (para la mayoría de las instrucciones del temporizador PLC) que la única entrada disponible para activar el temporizador es la entrada “IN”, en cuyo caso es imposible crear un temporizador de retardo de desactivación retentivo (ya que el valor del tiempo transcurrido de dicho temporizador se restablecería inmediatamente a cero cada vez que la entrada se reactiva).