C135 PCS 7 (PCS7)
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Coordinación de enclavamientos de motores APL y control secuencial mediante SFC y LogicMatrix en PCS 7

Para coordinar con éxito un bloque de motor APL ('MotL') tanto con gráficos de función secuencial (SFC) como con SIMATIC LogicMatrix, desacople los comandos de estado operacional de los enclavamientos de seguridad. La lógica de causa y efecto de LogicMatrix debe enrutarse exclusivamente a las entradas de enclavamiento del motor ('Intlock', 'Permit', 'Protect'), mientras que los pasos del SFC escriben estrictamente en los comandos de control automático ('StartAut', 'StopAut'). Conectar las salidas de LogicMatrix directamente a 'StartAut' o 'StopAut' crea conflictos continuos de señales en el diagrama CFC que bloquean las escrituras del SFC en cada ciclo de exploración (scan). Además, configure 'Feature.Bit4' en MotL para definir el comportamiento de pulsador o interruptor que coincida con el diseño de su secuencia.

Índice de contenidos

Resumen ejecutivo

Las arquitecturas de procesos modernas combinan con frecuencia SIMATIC LogicMatrix para la gestión de enclavamientos de causa y efecto con SFC para la ejecución procedural. Un desafío de integración común ocurre cuando los ingenieros intentan cablear las salidas de la matriz LogicMatrix directamente a los pines de comandos operacionales del motor, como StartAut o StopAut. Debido a que CFC aplica una sola conexión continua por pin de entrada, cualquier conexión CFC externa sobrescribe continuamente las acciones de paso escritas por una instancia de SFC. Esta guía proporciona un plano arquitectónico para coordinar la ejecución secuencial de SFC con la aplicación de enclavamientos de LogicMatrix en bloques de motores de la Advanced Process Library (APL) sin colisiones de señales ni interbloqueos (deadlocks).

Mecánica arquitectónica y del sistema

El modelo de control MotL de APL mantiene una frontera estricta entre los comandos operacionales y los estados de enclavamiento:

  • Ruta de ejecución de comandos:
  • AutModLi y ModLiOp: Transicionan el motor al modo Automático bajo control de lógica externa.
  • StartAut / StopAut: Comandos de proceso que ordenan al motor arrancar o detenerse cuando está en modo Automático.
  • Feature.Bit4: Selecciona el modo de evaluación de comandos. Cuando está en 0 (predeterminado), los comandos requieren un pulso de flanco ascendente; cuando está en 1, los comandos evalúan niveles estáticos.
  • Ruta de protección y enclavamiento:
  • Permit: Condición de arranque; se verifica únicamente antes de que se inicie el arranque.
  • Intlock: Enclavamiento sin rearme; dispara inmediatamente el motor en marcha y previene el reencendido mientras permanezca activo (0 = disparo).
  • Protect: Enclavamiento de seguridad que requiere un reinicio explícito por parte del operador o del programa (RstLi).
  • Colisión por múltiples escritores en CFC: Las interconexiones continuas en la hoja CFC tienen precedencia al inicio de la ejecución del bloque. Si LogicMatrix escribe en StartAut, el SFC no puede alterar StartAut durante su ciclo de activación de paso.

Procedimiento de ingeniería e implementación paso a paso

Paso 1: Asignar dominios funcionales en la arquitectura CFC

Separe la lógica de control limpiamente en dos dominios:
1. Enclavamientos de proceso: Gestionados exclusivamente por LogicMatrix. Las salidas de la matriz que representan disparos (trips) o permisos se conectan a Intlock o Permit.
2. Secuencias de máquina de estados: Gestionadas exclusivamente por SFC. Las acciones de paso configuran AutModLi, StartAut y StopAut.

Paso 2: Configurar los parámetros del modo de operación de MotL

En el diagrama CFC que contiene MotL, configure los parámetros para aceptar comandos de enlace del SFC:
- Configure ModLiOp = 1 para habilitar la selección del modo automático mediante entradas interconectadas.
- Configure AutModLi = 1 en el paso de pre-arranque del SFC para colocar el motor en modo Auto (AutAct = 1).
- Configure Feature.Bit4 = 0 (modo de pulso) si el SFC emite pulsos de arranque momentáneos, o Feature.Bit4 = 1 si el SFC mantiene StartAut durante toda la fase.

Paso 3: Conectar las salidas de LogicMatrix a las entradas de enclavamiento APL

  1. Genere los diagramas CFC desde SIMATIC LogicMatrix.
  2. Enrute la salida de disparo de LogicMatrix a MotL.Intlock.
  3. Si existen múltiples fuentes de enclavamiento (por ejemplo, parada de campo local más la matriz LogicMatrix), enrute ambas a un bloque Intlk04 y conecte su salida Out a MotL.Intlock.

Paso 4: Programar acciones de paso y transiciones del SFC

En el Editor SFC:
- Paso 'Start_Motor': Configure MotL.StartAut = 1.
- Transición 'Motor_Running': Condición MotL.FbkRunOut.Value == 1.
- Paso 'Hold_Motor': Configure MotL.StartAut = 0.

Verificación

Para verificar el control coordinado:
1. En el modo de prueba (test mode) de CFC, confirme que MotL.AutAct = 1 y MotL.Intlock.Value = 1.
2. Ejecute el diagrama SFC; verifique que cuando se ejecute el paso de arranque, StartAut emita un pulso y MotL.PmpRun se active.
3. Dispare una entrada en LogicMatrix: verifique que la salida de la matriz caiga a 0, que MotL.Intlock caiga a 0, que el motor se detenga de inmediato y que el SFC se mantenga en estado de falla (hold).
4. Restablezca la condición de LogicMatrix; verifique que el motor permanezca detenido hasta que el SFC le ordene lo contrario.

Limitaciones y precauciones operacionales

Precauciones operacionales:
- No configure LogicMatrix para forzar directamente StopAut = 1 como un disparo de seguridad; utilice siempre Intlock o Protect para garantizar una desenergización segura ante fallas (fail-safe).
- Cuando utilice el modo de pulso (Feature.Bit4 = 0), asegúrese de que el tiempo de ejecución del paso del SFC exceda el período de ejecución cíclica del AS para que el pulso sea registrado.
- Verifique que los circuitos de parada de emergencia omitan la lógica de software y actúen directamente sobre los contactores de potencia del centro de control de motores (MCC).

Preguntas frecuentes del ingeniero

P: ¿Por qué el SFC no logra cambiar StartAut?

R: Debido a que una interconexión CFC continua existente hacia StartAut sobrescribe cíclicamente los valores escritos por el SFC.

P: ¿Pueden LogicMatrix y SFC controlar el mismo motor?

R: Sí, siempre que LogicMatrix se conecte a los pines de enclavamiento (Intlock/Permit) mientras el SFC controla los comandos operacionales (StartAut/StopAut).

P: ¿Qué determina Feature.Bit4 en MotL?

R: Configura si las entradas automáticas de arranque y parada evalúan pulsos momentáneos (0) o niveles estáticos sostenidos (1).

P: ¿Cómo afecta un disparo por enclavamiento al SFC?

R: El motor se desenergiza inmediatamente. Las transiciones del SFC deben monitorear MotL.FbkRunOut o MotL.LockAct para iniciar la lógica de interrupción o retención.

P: ¿Cuál es la diferencia entre Intlock y Protect?

R: Intlock se restablece automáticamente cuando la condición desaparece, mientras que Protect se enclava (latch) y requiere un reinicio explícito por parte del operador.

Referencias técnicas

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LogicMatrix, SFC, MotL, APL Interlocks, CFC Engineering

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