Los temporizadores son instrucciones utilizadas en la programación de controladores lógicos programables (PLC) para controlar y supervisar situaciones en máquinas y procesos industriales. Entre las instrucciones de temporización más utilizadas se encuentran TON y TOF.
¿Qué es un temporizador TON?
Un temporizador TON, también llamado temporizador de retardo a la activación, es una instrucción que comienza a cronometrar cuando el parámetro de entrada (IN) cambia de 0 a 1. El temporizador detiene su cuenta y la salida Q0.0 pasa de 0 a 1 cuando el tiempo transcurrido (ET) alcanza el tiempo preestablecido (PT).
En otras palabras, la función de un temporizador TON es dar una señal de salida una vez que se ha cumplido un tiempo preestablecido después de que llegue una señal de entrada. El temporizador TON es ampliamente utilizado para varias aplicaciones relacionadas con el control de procesos.
Representación en el lenguaje de programación
El temporizador TON es representado en el lenguaje de programación en esquema de contactos (KOP). El TON cuenta el tiempo al estar activada la entrada de habilitación. Si el valor actual (Txxx) es mayor o igual al valor de preselección (PT), se activa el bit de temporización (bit T). El valor actual del temporizador de retardo a la conexión se borra cuando la entrada de habilitación está desactivada. Además, el temporizador continúa contando tras haber alcanzado el valor de preselección. Sin embargo, el temporizador para de contar cuando alcanza el valor máximo de 32767.
¿Cómo se utiliza?
Un simple ejemplo de cómo se utiliza un temporizador TON es para encender una luz en una habitación. Supongamos que la luz se controla mediante un interruptor de pared. Para que la luz se encienda, el interruptor debe estar en posición ON durante tres segundos. Esto se puede lograr utilizando un temporizador TON configurado para un tiempo de 3 segundos. Una vez iniciado el temporizador, la luz se encenderá después de que haya transcurrido el tiempo de tres segundos.
¿Qué es un temporizador TOF?
Un temporizador TOF, también llamado temporizador de retardo a la desconexión, se utiliza para retardar la puesta a 0 de una salida tras haberse desactivado una entrada.
Cuando la entrada de habilitación se activa, el bit de temporización se activa inmediatamente y el valor actual se pone a 0. Cuando la entrada se desactiva, el temporizador cuenta hasta que el tiempo transcurrido (ET) alcanza el valor de preselección (PT). Si la entrada está desactivada durante un tiempo inferior al valor de preselección, el bit de temporización permanece activado.
Representación en el lenguaje de programación
Al igual que el temporizador TON, el temporizador TOF se representa en el lenguaje de programación en esquema de contactos (KOP). Para que la operación TOF comience a contar, se debe producir un cambio de ON a OFF. Si un temporizador TOF se encuentra dentro de una sección SCR y ésta se encuentra desactivada, el valor actual se pone a 0, el bit de temporización se desactiva y el valor actual no cuenta.
¿Para qué se utiliza?
Un ejemplo típico del uso de un temporizador TOF es en la industria alimentaria y de embalaje. Si alguna vez ha comprado algo en un supermercado y se ha preguntado cómo funcionan las máquinas que sellan las bolsas de alimentos, un temporizador TOF juega un rol clave en la operación de esas máquinas. El temporizador TOF cumple una función importante al retardar la acción de desconexión de la máquina de sellado de bolsas hasta que se complete el proceso de sellado de la bolsa.
Principales diferencias entre TON y TOF
La principal diferencia entre los temporizadores TON y TOF radica en que el tiempo empieza a contar una vez que el Enable ha sido desactivado, no cuando ha sido activado. Además, los temporizadores TON son utilizados principalmente para temporizar la activación de una señal de salida, mientras que los temporizadores TOF se utilizan para la temporización de la desconexión de una señal de salida.
Usos de los temporizadores en TIA PORTAL
Los temporizadores en TIA PORTAL son instrucciones útiles para controlar y supervisar situaciones en máquinas y procesos industriales. Existe un estándar llamado IEC 61131 que estandariza los lenguajes y las instrucciones que deben utilizar los fabricantes en sus software. Los PLC S7-300 y S7-400 ya existían antes de que salga esta norma y se programaban con SIMATIC MANAGER. Sin embargo, los PLC S7-1200 y S7-1500, que son los PLC más nuevos de SIEMENS, ya traen incorporados los contadores IEC.
Bloques de datos y temporizadores
Los temporizadores utilizan un bloque de datos (DB) para almacenar los datos del temporizador. El número de temporizadores que se pueden utilizar en el programa está limitado solo por el tamaño de la memoria de la CPU. Los temporizadores utilizan el tipo de datos de tiempo de 32 bits para valores de tiempo preestablecido (PT) y tiempo transcurrido (ET). El rango de valores que pueden ser representados por temporizadores PT y ET es de 0 a +2,147,483,647 milisegundos.
La instrucción TOF en TIA PORTAL
La instrucción TOF, que es prácticamente la inversa a la instrucción TON, cuenta con una UDT propia llamada TIMER que contiene cinco elementos: Preset, Accumulated, Enable, TimerTiming y Done. El Preset es utilizado para almacenar el tiempo en milisegundos que el temporizador deberá acumular antes de que la tag Done sea desactivada. El Accumulated es la tag que muestra el número de milisegundos que se ha acumulado desde que el Enable fue desactivado. El Enable es activado cuando las condiciones del temporizador se vuelven verdaderas y es desactivado cuando éstas se vuelven falsas. El TimerTiming indica que el temporizador está en proceso. La tag Done estará activada siempre que el Enable este activado, y solo será apagada cuando el Enable se haya desactivado y el Accumulated haya superado el Preset.
Parámetros de la instrucción TOF
La instrucción TOF cuenta con tres parámetros: la tag con la que va a trabajar, el Preset y Accum. La instrucción TOF se utiliza para extender la señal de un sensor por determinado tiempo, por ejemplo, por unos instantes cuando un herramental clamprea. Al igual que el temporizador TON, la instrucción TOF se representa en el lenguaje de programación en esquema de contactos (KOP).
Ejemplo interactivo
El artículo incluye un ejemplo interactivo de un programa de control en lenguaje KOP en el que se utilizan los temporizadores TON y TOF. En el cronograma se puede observar la evolución de las variables en el tiempo, lo cual es útil para entender cómo funcionan los temporizadores y cómo se pueden aplicar en diferentes situaciones de la vida real.
Conclusión
En conclusión, los temporizadores TON y TOF son excelentes herramientas para el control y supervisión de procesos en la industria. Mientras que TON se utiliza principalmente para temporizar la activación de una señal de salida, TOF se utiliza para la temporización de la desconexión de una señal de salida. Ambos temporizadores son esenciales en una variedad de aplicaciones, desde el control de luces en una habitación hasta la operación de máquinas que sellan bolsas de alimentos en la industria alimentaria y de embalaje.
