Clase Teorica
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CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC)
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CONTROLADOR LGICO
PROGRAMABLE (PLC)
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HISTORIA Su historia se remonta a finales de la dcada de 1960
Los PLC fueron inventados en respuesta a las necesidades
de la industria automotriz norteamericana por el ingeniero
Estadounidense Dick Morley.,
En 1968 GM Hydramatic (la divisin de transmisiones automticas
de General Motors) ofert un concurso para una propuesta del
reemplazo electrnico de los sistemas cableados.
La propuesta ganadora vino de Bedford Associates de Boston,
Masachusets. El primer PLC, fue designado 084, debido a que fue
el proyecto ochenta y cuatro de Bedford Associates.
Bedford Associates creo una nueva compaa dedicada al
desarrollo, manufactura, venta y servicio para este nuevo
producto: Modicon (MOdular DIgital CONtroller o Controlador
Digital Modular). (actualmente grupo Schneider Electric)
-
Antes de los PLCs la nica forma de
implementar un circuito de control para una
mquina era mediante el uso de rels,
Una mquina que tena que controlar
muchos motores y solenoides requera de
muchos rels, los cuales tenan que ser
alambrados en el orden correcto para lograr
el funcionamiento deseado.
-
Los PLCs fueron inventados como un
reemplazo menos costoso para viejos
sistemas automatizados que usaban
centenares de rels y temporizadores. Un
PLC puede ser programado para reemplazar
miles de rels.
-
SEALES FSICAS
La velocidad, temperatura, presin, caudal; son seales
continuas en el tiempo (o sea que no se interrumpen en ningn
momento). A este tipo de seales se las denomina :
SEALES ANALGICAS
Cuando la seal depende de un evento, como por ejemplo
presionar la llave de luz (existe o no existe). A estas se las
llaman: SEALES DIGITALES
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SEAL ELCTRICA - SENSORES
Los sensores convierten las seales fsicas de distintas
naturalezas, en seales
elctricas (de tensin Volt o corriente Amperes)
EJEMPLOS
El caudalimetro mide el caudal de la tubera y
convierte esa informacin en una seal
elctrica proporcional. Seal ANALOGCA
El sensor inductivo detecta o no la presencia
de un metal y enva una seal constante de
tensin (24V 0V). Seal DIGITAL
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NUMERACION BINARIA
S0
+24V
LGICO 0 1
UN BIT
0
1 Alto
Bajo
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QUE ES UN PLC
UN CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE ES:
Un equipo electrnico, basado en un microprocesador o microcontrolador, que tiene generalmente una
configuracin modular, puede programarse en lenguaje no
informtico y esta diseado para controlar procesos en
tiempo real y en ambiente agresivo (ambiente industrial).
-
Un controlador de lgico programable es
una pequea computadora usada en la
automatizacin de procesos del mundo real,
tales como lneas de produccin, mquinas
herramientas, manejo de partes,
empaquetado, bandas transportadoras,
estaciones de bombeo, semforos, etc.,
QUE ES UN PLC
-
El PLC ( Progammable Logic Controller )
es un equipo electrnico programable
diseado para controlar en tiempo real y en
ambiente industrial un proceso secuencial.
QUE ES UN PLC
-
Desarrollo de los PLCs
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Caractersticas
En muchos aspectos, la arquitectura del PLC se parece a la
de una computadora de propsito general.
Sin embargo, hay ciertas caractersticas del PLC que lo
distinguen de una PC.
Un PLC puede ser ubicado en un ambiente industrial. A
diferencia de una computadora tpica, un PLC puede ser
ubicado en reas con cantidades sustanciales de:
Ruido Elctrico
Interferencia Electromagntica
Vibraciones mecnicas
Temperaturas extremas
Humedad no condensada
-
Adems:
o Un PLC es ms confiable.
o Un PLC puede ser fcilmente mantenido por
los tcnicos de la planta
o Un PLC ejecuta un programa
ordenadamente y en una manera secuencial.
o Un PLC se recupera rpidamente de una
falla de energa.
Caractersticas
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Ventajas y desventajas
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Debido a la gran variedad de PLCs, tanto en sus funciones, en
su capacidad, en su aspecto fsico y otroses posible clasificarlos
en las siguientes categoras:
POR SU CONSTRUCCIN:
Modular
Compacta
POR SU # DE E/S
Nano ( 1024 E/S)
CLASIFICACION DE LOS PLC:
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CLASIFICACION DE LOS PLC:
ESTRUCTURA COMPACTA:
En un solo bloque todos sus elementos: fuente de
alimentacin, CPU, memorias de entradas/salidas,
etc.
Aplicaciones en el que el nmero de entradas/salidas
es pequeo, poco variable y conocido a priori.
Carcasa de carcter estanco, que permite su empleo
en ambientes industrialmente especialmente hostiles.
Estructura modular:
Permite adaptarse a las necesidades del diseo, y a
las posteriores actualizaciones. Configuracin del
sistema variable.
Funcionamiento parcial del sistema frente a averas
localizadas, y una rpida reparacin con la simple
sustitucin de los mdulos averiados.
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CLASIFICACION DE LOS PLC:
ESTRUCTURA COMPACTA:
En un solo bloque todos sus elementos: fuente de
alimentacin, CPU, memorias de entradas/salidas,
etc.
Aplicaciones en el que el nmero de entradas/salidas
es pequeo, poco variable y conocido a priori.
Carcasa de carcter estanco, que permite su empleo
en ambientes industrialmente especialmente hostiles.
Estructura modular:
Permite adaptarse a las necesidades del diseo, y a
las posteriores actualizaciones. Configuracin del
sistema variable.
Funcionamiento parcial del sistema frente a averas
localizadas, y una rpida reparacin con la simple
sustitucin de los mdulos averiados.
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El esquema de un proceso controlado por PLC es el siguiente:
ACTUADORES PROCESO SENSORES
SALIDAS PLC ENTRADAS
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Estructura Modular
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COMPONENTES DE UN PLC
ENTRADA
BLOQUE
DE
ENTRADAS
CPU
BLOQUE
DE
SALIDAS
SALIDA
Bloque de entradas
Adapta y codifica de forma comprensible
para la CPU las seales procedentes de
los dispositivos de entrada o captadores,
como por ejemplo, pulsadores, finales
de carrera, sensores, etc.
Misin: proteger los circuitos internos del
autmata, proporcionado una
separacin elctrica entre estos y los
captadores.
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COMPONENTES DE UN PLC
ENTRADA
BLOQUE
DE
ENTRADAS
CPU
BLOQUE
DE
SALIDAS
SALIDA
Bloque de salidas
Decodifica las seales procedentes de
la CPU, las amplifica y las enva a los
dispositivos de salida o actuadotes,
como lmparas, relees, contactares,
arrancadores, electro vlvulas, etc.
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COMPONENTES DE UN PLC
ENTRADA
BLOQUE
DE
ENTRADAS
CPU
BLOQUE
DE
SALIDAS
SALIDA
Unidad central de proceso (CPU)
Este bloque es el cerebro del autmata.
Su funcin es interpretar las instrucciones del
programa de usuario y en funcin de las
entradas, activar las salidas deseadas
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COMPONENTES DE UN PLC
ENTRADA
BLOQUE
DE
ENTRADAS
CPU
BLOQUE
DE
SALIDAS
SALIDA
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BLOQUES NECESARIOS PARA EL
FUNCIONAMIENTO DEL PLC
Fuente de alimentacin
A partir de una tensin exterior
proporciona las tensiones necesarias para
el funcionamiento de los distintos circuitos
electrnicos del autmata.
Batera, capacitor de alto rendimiento:
para mantener el programa y algunos
datos en la memoria si hubiere en corte
de la tensin exterior.
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BLOQUES NECESARIOS PARA EL
FUNCIONAMIENTO DEL PLC
Consola de programacin
PC o consolas de programacin
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BLOQUES NECESARIOS PARA EL
FUNCIONAMIENTO DEL PLC
Perifricos
Son aquellos elementos auxiliares,
fsicamente independientes del autmata,
que se unen al mismo mediante interfases,
para realizar una funcin especifica y que
amplan su campo de aplicacin o facilitan
su uso.
Como tales no intervienen directamente ni
en la elaboracin ni en la ejecucin del
programa. Ej.: visualizador de mensajes,
impresoras, lectores de barra, etc.
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LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO
La CPU (control processing unit) es la encargada de
ejecutar el programa de usuario y activar el sistema
de entradas y salidas.
La CPU ejecuta el programa de usuario, que reside
en la memoria, adquiriendo las instrucciones una a
una.
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MEMORIA DEL PLC
CLASIFICACION
RAM (random acces memory), memoria
de acceso aleatorio o memoria de lectura-
escritura. Pueden realizar los procesos de
lectura y escritura por procedimientos
elctricos. Su informacin al faltarle la
alimentacin es voltil.
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MEMORIA DEL PLC
CLASIFICACION
ROM (read only memory),
memoria de solo lectura. En
estas memorias se puede leer
su contenido, pero no se puede
escribir en ellas; los datos e
instrucciones los graba el
fabricante y el usuario no puede
alterar su contenido.
Permanece aunque haya un
fallo en la alimentacin. No
voltil.
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MEMORIA DEL PLC
CLASIFICACION
EPROM: memorias de solo lectura,
reprogramables, con borrado por
ultravioleta. No voltil.
EEPROM: memorias de solo lectura,
reprogramables, alterables por
medios elctricos. Tienen un numero
mximo de ciclos de
borrado/grabado. No voltil.
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CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN PLC
Tiempo de
Barrido
Encendido del
PLC, auto
cheque e
inicializacin.
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CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN PLC
1
Tiempo de
Barrido
Lectura de las entradas
fsicas y actualizacin de la
imagen de entradas.
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CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN PLC
1 2
Tiempo de
Barrido
Ejecucin del
programa.
Actualizacin de
la imagen de
salida.
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CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN PLC
1 2
3 Tiempo de
Barrido
Lectura de
la imagen
de salidas
y
actualizaci
n fsica
de las
salidas.
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CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN PLC
1 2
3
4
Tiempo de
Barrido
Procesar las peticiones de comunicacin. La CPU
procesa los mensajes que haya recibido por el puerto de
comunicacin.
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CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN PLC
1 2
3
4 5
Tiempo de
Barrido Efectuar el auto
diagnostico de la CPU.
Se comprueba el CPU y
la memoria del programa
(solo en modo RUN), as
como el estado de los
mdulos de
ampliacin.
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CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN PLC
1 2
3
4 5
Tiempo de
Barrido
Encendido del PLC,
auto cheque e
inicializacin.
Lectura de las entradas
fsicas y actualizacin de
la imagen de entradas.
Ejecucin del
programa.
Actualizacin de la
imagen de salida.
Lectura de la
imagen de
salidas y
actualizacin
fsica de las
salidas.
Procesar las peticiones de comunicacin. La CPU
procesa los mensajes que haya recibido por el
puerto de comunicacin.
Efectuar el auto
diagnostico de la CPU.
Se comprueba el CPU y
la memoria del programa
(solo en modo RUN), as
como el estado de los
mdulos de
ampliacin.
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Paralelo al avance en la tecnologa de los PLCs, tambin lo
han hecho los lenguajes de programacin y las capacidades
de comunicacin, junto a otras importantes caractersticas.
Hoy da, los PLCs ofrecen scan time ms rpidos,
espacios eficientes y de alta densidad para sistemas de
entradas y salidas, e interfaces especiales que permiten que
dispositivos no tradicionales sean conectados directamente
al PLC.
No solamente pueden conectarse con otros sistemas de
control, ellos pueden realizar funciones de reporte y
diagnosticar sus propias fallas as como la falla de una
mquina o proceso
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LENGUAJES DE PROGRAMACIN
Para realizar un proyecto se debe conocer las formas de
lenguaje que entiende el entorno de aplicacin. Los PLC
ofrecen numerosos tipos de operaciones que permiten
solucionar una gran variedad de tareas de
automatizacin, Se dispone de dos juegos bsicos de
operaciones para crear un programa
SIMATIC E IEC 1131-3
El editor de tareas contiene distintos lenguajes de
programacin como por ejemplo, el lenguaje AWL ( lista
de instrucciones), el lenguaje KOP (esquema de
contactos) y lenguaje FUP (diagrama de funciones)
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Criterios para la seleccin de
un PLC
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Desarrollo de un proyecto con PLC
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CONCLUSION:
EL PLC es un aparato electrnico, de bajo mantenimiento y fcil
uso, operado digitalmente que usa una memoria programable para
el almacenamiento interno de instrucciones las cuales implementan
funciones especificas tales como lgicas, secunciales,
temporizacion, para controlar a travs de mdulos de entrada /salida
digitales y analgicas, varios tipos de maquinas o procesos.-
