Contadores

1. Contador de alta
   velocidad
3. Contador
   preselector restador
4. Contador
   presel. Suma / resta
5. Cont.
   Sum. Reset autom

Un contador es un dispositivo capaz de medir (contar) el
número de cambios de nivel en una señal de entrada,
activando una señal de salida cuando se alcanza un
valor
prefijado.

Están definidos dos tipos de
contadores:

• Contador incremental, que acumula el numero de
  impulsos recibidos por su entrada de pulses.
• Contador bidireccional (UP/DOWN), que acumula
  la diferencia entre los pulses recibidos por sus entradas de
  cuenta ascendente y cuenta descendente.

En estos últimos existen, a su vez, dos
versiones:

• De entradas de pulsos separadas, UP (cuenta
  ascendente) y DOWN (cuenta descendente).
• De entrada de pulses común (PULSE), y
  señal adicional de dirección de cuenta (U/D).

La operación de contador reversible es
cíclica (….. 9998.9999, 0.1,…..), mientras que el
contador incremental se detiene una vez alcanzando el modulo de
cuenta.

En los contadores bidireccionales la salida se activa
cuando el valor contado es cero: no tiene sentido detectar un
valor de preselección que puede ser forzado en cualquier
momento con la orden <Preset>.

Además para evitar actuaciones prematuras del
contador, este no actúa (no recoge impulsos y la salida
esta en off) hasta que la señal <Preset> recorre al
menos una vez la secuencia ON-OFF.

Los bloques funcionales contadores definidos sobre
autómatas, disponibles en todos los tipos anteriores,
necesitan para su programación de los siguientes
campos:

• Nombre de función, que distingue entre
  contadores incrementales o bidireccionales
• Numero de elemento, que indica su
  dirección en variable interna. Puesto que los
  temporizadores y los contadores son conceptualmente muy
  semejantes (el valor de cuenta cambia en cada impulso externo,
  mientras que los temporizadores avanza según un reloj
  interno), muchos autómatas disponen de un área
  común para ubicarla, y la dirección o numero de
  elemento puede ser atribuida a uno u otro, aunque no a ambos
  simultáneamente en un mismo programa.
• Parámetros de preselección, que
  indican el valor a alcanzar por el contador antes de activar la
  salida (modulo de cuenta, en los contadores incrementales), o
  el valor de carga cuando se activa la señal de
  validación (preselección, en los contadores
  bidireccionales).

Además, el bloque contador necesita de algunas
señales
binarias asociadas, como son las entradas de pulsos para conteo,
y las señales de habilitación o reset. Estas
ultimas siempre son prioritarias sobre las entradas de
pulses.

Si la programación se hace por lista de
instrucciones, el fabricante puede imponer el orden de
aparición de las sentencias, agrupando las señales
correspondientes a un mismo contador en orden preestablecido de
obligado cumplimiento (opción mas frecuente), o dar un
nombre propio a las señales involucradas, que de seta
forma pueden aparecer en cualquier parte y en cualquier orden
dentro del programa.

El conteo de la señal de entrada se hace
habitualmente por flanco o frente ascendente (si interesa al
frente descendente, bastaría con complementar la
señal de entrada), de forma que sea cual sea la
duración del impulso, el contador solo cuenta con la
transición o cambio de
estado.

El modulo de cuenta o la preselección suelen
estar limitados, como en los temporizadores, a un valor entre 0 y
9999 (16 dígitos binarios, en una palabra o registro
interno), y pueden venir dados, al igual que en aquellos, por una
constante en el programa o por lectura desde
una variable interna o de entrada/salida.

Si fueran necesarias cuentas
superiores a 9999, o subdividirlas según pesos
arbitrarios, pueden colocarse contadores en serie de forma que la
salida de cuenta alcanzada de cada uno actuara como impulso de
entrada al siguiente, al tiempo que
provoca un autoreset en el contador. En este caso el modulo total
de cuenta será el producto de
los módulos parciales.

Las aplicaciones típicas de los contadores
son:

1. Conteo de sucesos, para ordenar acciones de
   mando o disparar alarmas.
2. Control de stocks
3. Divisores de frecuencia, con un factor de
   división igual al módulo de cuenta: frecuencia de
   salida = frecuencia de entrada/modulo de cuenta.
4. Estadísticas de producción (numero de piezas, paradas de
   maquina), etc.

Una aplicación particular consiste en utilizar
los contadores como temporizadores a base de introducir a la
entrada de pulsos una variable interna de reloj. Puesto que el
valor de contador puede mantenerse con una batería en caso
de perdida de tensión, la aplicación permite
construir temporizadores que mantienen su estado incluso en caso
de perdida de alimentación.

CONTADOR DE ALTA VELOCIDAD

El contador rápido es un modulo de hardware independiente de la
CPU, capaz de
contar impulsos exteriores de alta frecuencia procedentes de
captadores como codificadores incrementales, detectores de
proximidad, etc. El contador cuenta los impulsos de forma
asíncrona con el resto del autómata utilizando sus
propias entradas libremente filtradas y especificas para esta
aplicación.

Una vez iniciada la cuenta, el contenido del contador
puede ponerse a cero (Reset):

• Por software
  actuando el programa sobre un relé interno
• Por hardware, actuando sobre una entrada especial de
  cero (señal Z).

El contador rápido puede estar incluido en el
propio autómata, en algunos modelos
compactos de gama baja, o formar parte de módulos de
expansión (caso de modelos compactos) o como tarjeta
especial en los de tipo modular.

El acceso al contador rápido puede establecerse
de dos formas:

• Por consultas desde el programa
  principal.
• Por activación de una interrupción al
  programa principal, cuando el contador alcanza el modulo de
  cuenta prefijado.

En el primer caso, el programa compara el contenido
actual del contador con una o varias preselecciones en cada ciclo
de ejecución. Estas comparaciones pueden realizarse en
condiciones de igualdad
superioridad o inferioridad respecto a una constante programada,
formalmente 0000 y 9999 (10000 impulsos), en autómatas
estándar de gama media. Aunque esta forma de
operación asegura que no se pierde ningún impulso
de entrada, que quedan acumulados en el contador, la consulta del
contador rápido por comparación con preselecciones
presenta dos problemas
específicos:

1. Al utilizar para el proceso
   variables o
   relés internos la respuesta queda afectada por el
   retardo que introducen los tiempos del ciclo y de
   conmutación de salida:

2. T res ≤ 2T ciclo + T
   outputdelay

   Para reducir estos tiempos es frecuente utilizar
   como salidas del contador interfaces estáticas del
   transistor o
   triac.

3. La consulta por comparación permite el
   desbordamiento o superación del modulo de cuenta
   prefijado, si se alcanza el valor de preselección justo
   después de la consulta del programa. En este caso, el
   autómata deberá esperar todo un ciclo de
   ejecución antes de que la nueva consulta detecte la
   condición de preselección alcanzada (y superada
   si el contador sigue acumulando impulsos).

Para reducir este efecto la comparación con las
preselecciones puede no realizarse una sola vez en cada ciclo
de ejecución del programa, si no ordenarse varias veces
de forma asíncrona con el programa mediante una
señal exterior o interior periódica. Así,
los errores por desbordamiento se reducen
apreciablemente.

Además de la consulta desde el programa es muy
frecuente que el contador rápido puede generar una
señal de interrupción cuando alcance su valor de
preselección, eliminando los errores del desbordamiento
comentados. Esta interrupción obliga al procesador a
ejecutar inmediatamente una rutina de atención al contador, lo que asegura la
mayor rapidez de respuesta posible.