Los temporizadores pueden ser programados o ser componentes físicos, pero en todos los casos, los más utilizados son de retardo a la conexión de la señal que los activa o bien de retardo a la desconexión de la señal que los activa. El temporizador con retardo a la conexión mide el tiempo que es verdadera la señal que lo activa, luego el tiempo a medir comienza desde la "conexión" de dicha señal. El de retardo a la desconexión mide el tiempo que es falsa la señal que lo activa, luego el tiempo a medir comienza desde la "desconexión" de dicha señal.
El criterio básico para seleccionar el tipo de temporizador más apropiado es comprobar qué se conecta o se desconecta en el instante que comienza la medida del tiempo. Si algo se conecta, interesa un retardo a la conexión y si algo se desconecta, interesa un retardo a la desconexión. Vea en la simulación que en el retardo a la conexión el tiempo comienza en el momento de pulsar P, mientras que en el retardo a la desconexión comienza al desconectar el botón P.
Otra operación muy frecuente en los procesos es contar el número de veces que se cumple una determinada condición, tal es el caso de repetir cierto número de ciclos o contar piezas fabricadas. Cuando el valor de la cuenta llega al valor preajustado en el contador, casi siempre se necesita una señal de confirmación. Un contador se puede definir con dos funciones y una variable: Una de las funciones será la entrada del contador por la que recibe los impulsos a contar, la otra función ha de permitir poner la cuenta a cero si el contador es ascendente o bien ponerla en el valor preajustado si es descendente. La variable o señal de salida del contador se activa cuando se ha cumplido el número de impulsos preajustado.
En el siguiente programa también se encuentra simulado un contador descendente, con la bobina de impulsos Z y la de reset o preselección R. Como puede comprobar, el contacto Z del contador se acciona cuando la cuenta llega a cero y es necesario activar R para repetir el proceso de contar. Si el contador fuera ascendente, la función R pondría la cuenta a cero y se accionaría el contacto Z cuando la cuenta llegase al valor ajustado.
En el campo que se encuentra con cada componente puede escribir el tiempo de ajuste (en caso de temporizadores) o el valor de impulsos a contar (en el caso del contador), pulsando ENTRAR para aceptarlos. En los temporizadores, los valores de los campos son décimas de segundo y en el contador será el número de impulsos a recibir en la entrada Z.
Si ha comprendido bien cómo se comportan estos componentes, debería ser capaz de contestar las siguientes cuestiones:
1.- Si la señal (función) que se aplica a un retardo a la conexión dura menos tiempo que el ajustado, ¿se puede llegar a medir dicho tiempo ajustado?
2.- Si se quiere medir el tiempo que está abierta una puerta, ¿qué tipo de temporizador sería el más práctico? (se supone que hay un captador que se acciona con la puerta abierta).
3.- Si se quiere medir el tiempo que un motor está funcionando, para pararlo cuando ha pasado, ¿qué tipo de temporizador será el más práctico?
4.- Si un ventilador debe funcionar el tiempo que esté conectado un calefactor y al desconectarlo debe mantenerse el ventilador un determinado tiempo, ¿qué tipo de temporizador será el más práctico?
5.- Si una cinta transportadora debe pararse sola cuando ha pasado cierto tiempo sin llegar piezas (hay captador de piezas), ¿qué tipo de temporizador será el más práctico?
6.- Si en el caso anterior llegan varias piezas muy juntas (tiempo menor que el ajustado en el temporizador), ¿comenzará la cuenta del tiempo con cada pieza o terminará el tiempo que comienza con el paso de la primera pieza?
7.- Si la entrada Z de un contador se mantiene conectada, ¿cambia la cuenta repetidamente hasta llegar al valor preajustado?
8.- Suponemos que los contactos en el ejemplo del generador de impulsos son de cierre antes que apertura (el abierto se cierra antes de que se abra el cerrado). Si esto no fuera así, ¿cree que la lámpara llegaría a encenderse alguna vez?
Ejemplos con temporizadores:
La siguiente figura plantea resolver tres ejemplos sencillos de uso de temporizadores. En el primero se trata de obtener una señal A que informe del momento en que P se acciona (algo parecido a un flanco positivo), en el segundo se trata de informar cuándo se desconecta P (parecido a un flanco negativo) y en el tercero hay que conseguir un impulso de duración fija independientemente del tiempo que P esté conectado.
En el primer ejemplo, el tiempo a medir comienza con la conexión de P, luego el temporizador T1, con retardo a la conexión, debe responder a la señal P. La señal A se puede obtener viendo que debe ser verdadera cuando P está accionado y T1 no lo está. En el segundo ejemplo, el tiempo a medir comienza con la desconexión de P, luego el temporizador T2, con retardo a la desconexión, deberá responder a la señal P. La señal B se obtiene viendo que debe ser verdadera cuando no esté accionado P y T2 sí lo esté. En el tercer ejemplo, la señal C se puede plantear como una función memoria que se conecta siempre que se acciona P y se desconecta cuando pasa el tiempo que debe durar conectada, tiempo que nos dará un temporizador T3 con retardo a la conexión, ya que se trata de medir el tiempo que C es verdadero. Si la señal P es muy corta, T3 puede medir el tiempo que está conectado C pero cuando la señal P se prolonga, sigue haciendo la conexión de C cuando ya debe estar desconectado. Esto se puede resolver manteniendo la señal del temporizador si P sigue activo (T3 = C + P) siempre y cuando la desconexión que produce sea prioritaria.
Ejemplo de uso de contadores
La figura representa un carro de una máquina que puede avanzar a derecha con el contactor Md y a izquierda con el contactor Mi. Los finales de carrera A y B deben limitar el desplazamiento del carro. Cuando se accione el pulsador P, el carro tendrá que comenzar el movimiento a derecha y volver al punto de partida. Tendrá que repetir el ciclo un determinado número de veces, que podrá ajustarse con un contador.
Si no se tiene en cuenta el contador, la solución con funciones memoria de desconexión prioritaria puede ser como se indica a continuación: Avanza a derecha si se pulsa P y está en condiciones iniciales (accionado A), se para el movimiento a derecha y arranca a izquierda cuando llega a B y se para el movimiento a izquierda cuando llega a A. Se ha puesto además que cada función solo pueda activarse si no está conectada la otra, esto representa un enclavamiento que imposibilita que los dos contactores estés accionados a la vez, lo que pudiera ocurrir cuando el carro llega a uno de los extremos, ya que al invertir el movimiento, un contactor se desconecta y otro se conecta. Si por alguna razón la desconexión de uno de ellos sufre un retardo, habrá un pequeño tiempo en que se produce un cortocircuito.
Las reglas básicas para añadir un contador de ciclos pueden ser estas: El ciclo arranca cuando está en condiciones iniciales y no ha finalizado la cuenta, el reset del contador se ejecuta con la condición de arranque y en la entrada de impulsos se puede aplicar cualquier condición que se cumpla una sola vez por ciclo. Aplicado al ejemplo, el arranque de ciclo comienza con la conexión de Md, la condición de arranque es el pulsador P y el captador B se acciona una sola vez por ciclo. El resto de las condiciones serán las mismas que en la solución sin contador.
Componentes neumáticos:
Los temporizadores neumáticos utilizan un pequeño acumulador que se llena o se vacía de aire a través de un estrangulamiento, lo que hace que la presión varíe lentamente hasta conseguir accionar o desaccionar el pilotaje de una válvula distribuidora. El ajuste de tiempo se consigue aumentando más o menos el estrangulamiento. En la figura puede ver las equivalencias entre temporizadores eléctricos y neumáticos. Para ampliar la información, consulte el tema de neumática.
Componentes electrónicos:
Los temporizadores electrónicos se basan en el tiempo de carga o descarga de un condensador a través de una resistencia. Por lo tanto, pueden construirse mediante componentes electrónicos pero existen en el mercado temporizadores eléctricos con apariencia de relés que ya incluyen la electrónica interna de funcionamiento, similares a los que habrá manipulado en el programa de simulación, así como los contadores. Para ampliar información, consulte los temas de electrónica analógica y digital.