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INTRODUCCION A LOS CONTROLADORES

LÓGICOS PROGRAMABLES PLC

Ing. Cristian Chión

OBJETIVOS

• Comprender los conceptos básicos y características de los PLC.

• Elaborar programas empleando funciones AND y OR.

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DEFINICIONES. AUTOMÁTICA:

“Estudio de los métodos y procedimientos cuya finalidad es la sustitución del operador humano por un operador artificial en la generación de una tarea física o mental, previamente programada” (Real Academia De Ciencias Exactas Físicas Y Naturales).

AUTOMATIZACIÓN:

“Estudio y aplicación de la automática al control de procesos industriales“.

AUTOMATISMO:

“Dispositivo que sustituye las operaciones manuales, para garantizar el funcionamiento de una máquina o de una instalación”.

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INTRODUCCIÓN A LA AUTOMÁTICA. AUTÓMATA: “Dispositivo capaz de realizar el

funcionamiento de un Automatismo por medio de un programa, que se puede escribir y modificar a partir de un terminal de programación y reglaje”.

Aparecen en 1.970, Industria del Automóvil, coincidente con la era del Microprocesador.

La situación que ocupa en un proceso es la siguiente:

PROCESOACTUADORES SENSORES

AUTÓMATA

PROGRAMABLESALIDAS ENTRADAS

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¿QUÉ ES UN CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE?

Es un equipo electrónico diseñado en base a

microprocesadores, que consta de unidades o

módulos que cumplen funciones especificas, los

que permiten recibir información de todos los

sensores y comandar todos los actuadores del

sistema.

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UN POCO DE HISTORIAEn 1968, un grupo de ingenieros de Bedford Associates en Bedford, Massachusetts, desarrolló un producto que resolvió los problemas inherentes de los tableros de control por relés.

Basado en un diseño de Richard Morley, la solución fue un controlador que utilizó circuitería transistorizada y Lógica Ladder o de Escalera.

Un programa de lógica secuencial instalado en la memoria de este controlador llevó a cabo la automatización de la fábrica y los procesos de las líneas de producción, el “084” el primer Controlador Lógico Programable (PLC).

Fue apodado con “084” porque fue el proyecto número 84 de la Bedford Associate’s.

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INTRODUCCIONA LA LÓGICA

PROGRAMADA

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Mayor espacio Mayor cantidad de cableado Mayor número de componentes

eléctricos y electrónicos

Desplazamiento de la lógica cableadaDesplazamiento de la lógica cableada

Tableros de control mas pequeños

Ahorro de cableado Control preciso de tiempo,

posición, conteo, etc Adaptable a cambios del proceso

industrial solo con el cambio del programa

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Ventajas del PLC respecto de la Lógica Cableada

•En el caso de eliminación de una maquina/proceso, el sistema de control es reutilizable en otras aplicaciones.

•Puede ser incorporado en máquinas/procesos ya en funcionamiento.

•Es posible realizar modificaciones de programa con el sistema funcionando, lo que permite una optima adaptación al proceso.

•Posee interfases de comunicaciones, impresoras y otros periféricos.

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Tipos de PLC

• CPU, E/S, Fuentes, y otras tarjetas son módulos independientes

• Los módulos pueden ser mixtos para personalizar la configuración ajustándose a las necesidades de la aplicación

• Los módulos se insertan en el rack rápidamente

CPU, Fuente, E/S, memoria, comunicaciones, todo en un solo chasis.En la mayoría de casos, puede expandirse si se usan otros módulos adicionales.

PLC CompactoPLC CompactoPLC ModularPLC Modular

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INPUTMODULE

OUTPUTMODULE

MEMORRAM

CPU

MEMORPROG

PROCCOMUN

TERMINAL DE PROGRAM.O PUERTO DE COMUNICACIÓN

BUS

Backplane

Estructura de un PLC

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100001=Stop

100002=Start

100003=Pressure

100004=Level

1 2

INPUT

MODULE

000001=Horn

000002=Motor

3

1M

4

OUTPUT

MODULE

PLCUserLogic

Lectura de Entradas

Ejecución del Programa

Actualización de Salidas

Funcionamiento de un PLC

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SALIDA

PLCPLCENTRADA

ACTUADORESACTUADORESSENSORESSENSORES

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UNIDADES DE ENTRADA – SALIDA (E/S)

Son los dispositivos básicos por donde se toma la información de los captadores y por donde se realiza la activación de los actuadores.

Funciones de las unidades de E/S:

Adaptar las tensiones e intensidades de trabajo de los captadores y actuadores a las de trabajo de los circuitos electrónicos del Autómata.

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ENTRADAS• Se caracterizan físicamente por sus bornes para acoplar los

dispositivos de entrada o captadores

– Analógicas: Cuando la magnitud que se acopla a la entrada corresponde a una medida de, por ejemplo, presión, temperatura, velocidad, etc

– Digitales:

– Corresponden a una señal de entrada todo a nada

EntradaDigital Típica

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SALIDAS

– Aquí es donde se conectan o acoplan los dispositivos de salida o actuadores. Tres son los tipos de salidas:

• A relé.• A triac.• A transistor

Salida Digital a Triac

Circuito equivalente de una interface de salida discreta en DC (Tipo transistor)

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Circuito equivalente de una interface de salida discreta en AC (Tipo TRIAC)

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Circuito equivalente de una interface de salida discreta en AC (Tipo Relé)

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Software: Allen Bradley•RSlogix500 (Rockwell Software)

•LogixPro Simulator (Usando la lógica Ladder permite simular acciones de control del PLC)

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SOFTWARE DE PROGRAMACION DE PLC´s ALLEN-BRADLEY

El software de programación de PLC´s de ROCKWELL SOFTWARE INC. comprende al:

– RS LINX como interfase de comunicación

– RSLOGIX 500 como herramienta de programación

– RSEmulate 500 como software de programación para simulación

Rslinx.lnk

RS500.lnk

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RSLinx v 2.0

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RSLOGIX 500

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SELECCIÓN DEL HARDWARE Y CONFIGURACIÓN DEL SLC 5/04 AB

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PANTALLA INICIAL DE PROGRAMACIÓN

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CREACIÓN DE UN NUEVO PROYECTO E IDENTIFICACIÓN DEL INTERFAZ RSLOGIX 500• Ejecute RSLogix 500.• Cree un nuevo proyecto a través de menú “File”, opción “New”, o

haciendo clic sobre el icono “New”.• Seleccione el procesador 1747-L542B (32K mem.)

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PANTALLA DE PROGRAMACIÓN

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CONFIGURACION DE ENTRADAS Y SALIDAS

La pantalla filtrada, muestra la amplia gama de tarjetas de entrada disponibles de A-B

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• Hacer doble clic sobre “IO Configuration”

• Configurar un solo rack (1) de 7 slots, código 1747-A7. • Configure a seguir los siguientes módulos:

Slot 1: 1746-IB16Slot 2: 1746-IM16Slot 3: 1746-OW16Slot 4: 1746-NIO4I

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Diagrama de Conexiones

POWERSLC 5/02

CPUINPUT

DC SINK

OUTPUT

RELAY

24 VDC

+

-

IN 1

IN 3

DCCOM

VAC-DC 1

OUT1

OUT3

OUT0

OUT2

A2 A1

bobinacontactorde motor

START

220 VAC

Sofware: SIEMENS

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TOTALLY INTEGRATED AUTOMATION

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Organización de la Memoria del Procesador MICROLOGIX

• Archivos de Programa.

Archivo Descripción

0 Contiene las funciones del sistema. Utilizado para

almacenar datos como password, identificación del

programa y otros asociados al sistema.

1 Archivo reservado por el sistema.

2 Contiene el programa principal (diagrama Ladder).

3-255 Archivos utilizados como subrutinas, que son accesados

desde el programa principal (son generados por el usuario).

Organización de la Memoria del Procesador MICROLOGIX

• Archivos de Datos.

Tipo de

Archivo de Dato

Identificador Número de

Archivo

salida O 0

entrada I 1

status S 2

Bit B 3

temporizador T 4

contador C 5

control R 6

entero N 7

reservado r 8

Organización de la Memoria del Procesador MICROLOGIX

• Direccionamiento de Entradas y Salidas (I/O).O : e.s / bI : e.s / b

Donde:O : Identificador de SalidaI : Identificador de Entradae : Numero de slot. El slot 0 es el lugar que ocupa el procesador. : Delimitador de palabras : Número de palabra, requerido cuando el número de entradas o salidas del módulo I/O excede a 16. Rango de 0 a 255./ : Delimitador de bit.b : Número de terminal de conexión en el módulo. Rango de 0 a 15.

Organización de la Memoria del Procesador MICROLOGIX

• Direccionamiento de Bits (B).

B f : e / b

Donde: B : Identificador de Archivo tipo bitf : Número de archivo. Por omisión f=3. Se puede usar un número entre 10 y 255 cuando se requiere almacenamiento adicional.e : numero de elemento, rango de 0 a 255, cada elemento es una

palabra de 16 bits./ : Delimitador de bit.b : Número de bit, localizado dentro del elemento, rango 0 a 15.

SIEMENS S7-300CONFIGURACION DE DIRECCIONES DE

ENTRADAS Y SALIDAS

SIEMENS S7-300TIPOS DE REGISTROS

Ingles ( I 124.0 )

SIEMENS S7-300TIPOS DE REGISTROS

Ingles ( IB124 )

SIEMENS S7-300TIPOS DE REGISTROS

SIEMENS S7-300TIPOS DE REGISTROS

SIEMENS S7-300PROGRAMACIÓN

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SEGMENTO1

SEGMENTO2

SIEMENS S7-300SET-RESET

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