AREA SEÑALAMIENTO

Año 2018

CENTRO NACIONAL DE CAPACITACION FERROVIARIA

Aplicación del Controlador Lógico Programable En Dispositivos de Enclavamiento Electromecánico

Caso Línea Roca

Línea Roca

Línea Roca

Peligro - Una luz roja obliga a parar

Vía libre - Una luz verde; autoriza a seguir la marcha

Precaución - Una luz anaranjada; Avance con precaución para realizar la maniobra

Peligro - Una luz roja obliga a parar

Señales luminosas de cuatro aspectos

RECUBRIMIENTO ENTERO CON SEMAFOROS LUMINOSOS DE COLOR DE CUATRO ASPECTOS

Vía cerrada para realizar la maniobra

Avance con precaución para realizar la maniobra

Maquina de Cambio

Bobina de Vía

Caja de Relevadores de control.

SISTEMA DE AYUDA PARA LA CONDUCCION

Curva de frenado ATP puntual

Cabina de señales

Cabina de señales

Circuito de Rele de Palanca

Circuito de Rele de Cambio

Circuito de Rele de Verificación de Ruta

Circuito de Rele de Enclavamiento de Cambio y Apertura de Señal

Circuito de Rele de Indicaciones luminosas

Cabina de señales Alejandro Korn

Circuito de Rele de Enclavamiento de Cambio y Apertura de Señal

Circuito de Rele de Indicaciones luminosas

PLC Controlador Lógico Programable Hasta 1968 los sistemas de control en la industria automotriz norteamericana estaban basados en circuitos eléctricos con reles, interruptores y pulsadores. El proceso para actualizar dichos sistemas año tras año era muy costoso, el recableado de los relés tenía que ser realizado por electricistas especializados y consumía mucho tiempo En 1968 GM Hydramatic (la división de transmisiones automáticas de General Motors) emitió una solicitud de propuestas para reemplazar los sistemas cableados de relés por un sistema electrónico La propuesta ganadora vino de la empresa Bedford Associates de Boston, El primer PLC, fue designado 084, debido a que fue el proyecto ochenta y cuatro de dicha empresa Bedford Associates comenzó una nueva empresa dedicada al desarrollo, fabricación, venta y mantenimiento de este nuevo producto: Modicon MOdular DIgital CONtroler. Es decir (Controlador Digital Modular)

PLC Controlador Lógico Programable Una de las personas que trabajaron en ese proyecto fue Dick Morley, quien es considerado como el «padre» del PLC La marca MODICON fue vendida varias veces y finalmente adquirida por la compañía francesa SCHEIDER ELECTRIC el actual propietario. En 1998 Schneider Automation amplió su línea tanto en hardware como en software, con: Las plataformas PLC Micro y Premium, El controlador Momentum para E / S distribuidas Transparent Factory. En el 2000 Crea Web Automation para la supervisión remota de procesos de producción automatizados. La solución integra PLCs y otros componentes en una arquitectura abierta usando Ethernet y protocolos de Internet para conectarse a la Web.

Funcionamiento Básico de un PLC

El PLC es un equipo que 1º Lee el estado de todas sus entradas 2º Ejecuta el programa de usuario 3º Escribe el resultado en las salidas del PLC

Todos los PLC’s del mercado se basan en el principio de lectura cíclica de programa. A diferencia de los ordenadores, donde un programa está orientado a objetos y no tiene por que ejecutarse completamente, los PLC sí efectúan el recorrido completo del programa almacenado salvo, encuentren instrucciones de interrupción o salto que modifiquen este comportamiento inicial

Funcionamiento Básico de un PLC

Tiempo de SCAN El tiempo de Scan es el tiempo que tarda el PLC desde que inicia la lectura de las entradas hasta que escribe los resultados del programa de usuario en las salidas. En aplicaciones no críticas en tiempo, esto carece de importancia pues hablamos de unos pocos milisegundos en la mayoría de los casos, pero en el caso de aplicaciones que precisen secuencias rápidas pueden utilizarse entradas de alta velocidad y rutinas de interrupción.

Programación Los programas PLC son escritos en aplicaciones especiales en un ordenador, y luego son descargados directamente mediante un cable o una red al PLC. Los programas son guardados en una RAM con batería propia o en otros sistemas de memoria no volátil como las memoria flash. E/S Las señales digitales o discretas como los interruptores, son simplemente una señal de On/Off (1 ó 0, Verdadero o Falso, respectivamente). Los botones e interruptores son ejemplos de dispositivos que proporcionan una señal discreta. Las señales discretas son enviadas usando la tensión o la intensidad, donde un rango especifico corresponderá al On y otro rango al Off. Un PLC puede utilizar 24V de corriente continua en la E/S donde valores superiores a 22V representan un On, y valores inferiores a 2V representan Off

Compactos: En un solo bloque se encuentran la fuente de alimentación, la CPU, la sección de E/S y el puerto de comunicación, este tipo de PLC se utiliza cuando nuestro proceso a controlar no es demasiado complejo, no requiere un gran numero de E/S o de algún módulo especial Modular: Cada modulo realiza una función especifica es decir un modulo es la fuente de alimentación otro el CPU otro las Entradas otro las Salidas

Clasificación del PLC

PLC Korn En el LCP se presentan todas las ocupaciones de los circuitos de vía, la posiciones de las agujas de los cambios de vía, el encerrojamiento de los cambios y las rutas, el estado de las señales (Abierta, Cerrada), indicadores de ruta, así como el corte de filamento de la señal de entrada El LCP funciona como Registrador de Datos, mediante el cual se guardan en memoria todas las acciones que realiza el operador desde el LCP, registrándose además la mayor parte de los estados de los relés Todos los registros incluyen información acerca de la fecha y hora de ocurrencia de los respectivos eventos

El PLC se interconecta con el LCP a través de un cable Ethernet

y con los circuitos de reles a través de sus puertos de entrada y salida

El PLC consiste en un sistema dual de CPU con reserva activa.

El CPU del PLC 1- Lee, evalúa y procesa las solicitudes del operador que llegan desde el LCP. 1.1 En caso que la solicitud sea válida, el PLC ejecutará una lógica no-vital y accionará circuitos de reles para iniciar una operación . 1.2 La solicitud que no sea válida será rechazada por el PLC 2- El CPU del PLC lee los puertos de entrada para: 2.1 Su lógica no-vital 2.2 La pantalla del LCP 2.3 El registro de datos

El CPU en operación manejará las comunicaciones y los controles, tanto con el LCP, como con los circuitos de reles, además, “refrescará” periódicamente al CPU de reserva. Cuando el CPU activo falle, el CPU de reserva asumirá las comunicaciones y los controles y pasará a ser el CPU activo sin que se interrumpan los controles sobre: • Los circuitos de reles • La lógica no-vital • Las indicaciones

PS: 140CPS 114 20 CPU/CHS: 140CPU 671 60 HOT STANDBY CONTROLLER CRP: 140CRP 932 00 RIO HEAD NOE: 140NOE 771 11 FactoryCast

PLC

PS: 140 CPS 114 20 CRA: 140 CRA 932 00 RIO DROP DD MODULES: 140 DDI 853 00 10-60 VDC IN 140 DVO 853 00 10-30 VDC OUT

Modulo REMOTO

Estado de funcionamiento del PLC El LCP depende del PLC para comunicarse con los reles que controlan los dispositivos en la vía El PLC obtiene las entradas de los circuitos de reles y envía las salidas a hacia este mismo sistema por cuya razón resulta importante monitorear el estado de las comunicaciones del PLC. La interfaz del PLC consta de dos CPU denominadas PLC A y PLC B, una de las cuales se encuentra activa y en comunicación, mientras que la otra se mantiene como reserva activa. Ambas unidades se comunican con los mismo modulos de E/S y por lo tanto ambas constituyen copias idénticas. Cuando el CPU activo falla o deja de comuncase el CPU de reserva se activa inmediatamente En el LCP se ha previsto un panel permanente para indicar el estado de funcionamiento (comunicación) del PLC

Estado de funcionamiento del PLC Este panel no se puede mover de su posición. Cuando ambos están comunicándose, el indicador que esta junto a cada nombre se presenta en color Verde fijo. SI uno de los PLC esta en modo de fallo el indicador próximo al nombre del CPU en fallo parpadea en color Rojo Además monitorea cada una de las tarjetas de entrada y salida del PLC. La ventana “PLC I/O se despliega cuando falla una tarjeta. En total se monitorean 10 tarjetas de Entrada y 3 de Salida Si alguna tarjeta falla o deja de funcionar correctamente se abrirá una ventana y el correspondiente indicador lumínico pasara a parpadear en rojo

Estado de Funcionamiento del PLC Cabecera Cualquiera de los PLC puede actuar como: • Controlador Principal • Controlador de Reserva • O estar Fuera de Linea. Un PLC que está desconectado no puede asumir el control La lógica en este segmento corre de forma simultánea en ambos procesadores. El CPU de reserva monitoreará el funcionamiento y estado del módulo NOE junto con el estado de funcionamiento de la tarjeta base, actualizando la información a ser transmitida de retorno hacia el PLC Principal a través de los registros de transferencia de reserva El PLC Principal limpiará los registros que provienen del PLC de reserva cuando este último se desconecte Transferencia del CPU Cabecera El CPU Principal se mantienen continuamente chequeando el estado de su propia tarjeta base y de su propio canal de comunicaciones. Además, el CPU Principal comprueba de forma continua el estado de la tarjeta base y del canal de comunicaciones del PLC de Reserva.

Fallo del Controlador Principal Si el PLC Principal detecta un problema en alguno de sus módulos o en el enlace de comunicación Ethernet, estando el otro PLC en modo de Reserva, este último asumirá el control y se convertirá en Principal. Si el fallo se ha originado en el enlace de comunicación Ethernet, el PLC Principal que detectó el problema pasará a Reserva y se mantendrá en estado de fallo. Si el problema detectado incluye un fallo de módulo, el sistema en fallo se pondrá Fuera de Línea. Cada vez que el sistema de Reserva asume el control, el LCP pierde la comunicación con el PLC, aproximadamente, por 20 segundos. Durante este período de tiempo, el LCP no está en capacidad de obtener la información de las entradas del usuario, ni de actualizarse Se muestra en el LCP un mensaje, alertando al usuario acerca de la transferencia de control en proceso

Fallo del Controlador de Reserva Si el Sistema de Reserva detecta un fallo, ya sea de comunicación o en un módulo, el LCP continuará operando normalmente y el estado del sistema en fallo se indicará en el monitor. Una vez que el problema sea rectificado, el Sistema de Reserva se mostrará en el LCP indicando su correcto estado de funcionamiento. Si el fallo involucra al enlace de comunicación Ethernet, se mantiene activo el PLC de Reserva, pero en estado de fallo. Si el problema detectado incluye un fallo de módulo o de la conexión de fibra, el Módulo de Reserva se pone Fuera de Línea Fallo Doble En caso de fallo doble, ya sea de la comunicación Ethernet o un fallo de módulo, el LCP mostrará en pantalla una ventana para indicar la pérdida de comunicación, la cual se extenderá a toda la pantalla. La comunicación se restaurará automáticamente en cuanto un CPU esté disponible.

CENTRO NACIONAL DE CAPACITACION FERROVIARIA

FIN