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ESTRUCTURA DE LOS PLC

23/01/20111JOHN TERAN - PLCS

El Autmata Programable Industrial o PLC, puede ser considerado, en principio, como una caja negra que contiene un conjunto de entradas y salidas, en las cuales se conectan directamente los elementos primarios y finales de control.

Es capaz de controlar un proceso, por medio de dichos dispositivos y la programacin de la lgica adecuada.Estructura externa23/01/20112JOHN TERAN - PLCS

Estructura externaRack PrincipalEste elemento es sobre el que se conectan el resto de los elementos.

Va atornillado a la placa de montaje del armario de control.

Puede alojar a un nmero finito de elementos dependiendo del fabricante y conectarse a otros racks similares mediante un cable al efecto, llamndose en este caso rack de expansin. 23/01/20113JOHN TERAN - PLCS

Estructura externa23/01/20114JOHN TERAN - PLCS

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Fuente de poderEstructura externaEs la encargada de suministrar la tensin y corriente necesarias tanto a la CPU como a las tarjetas (segn fabricante).

La tensin de entrada es normalmente de 110/220VAC de entrada y 24 DCV de salida que es con la que se alimenta a la CPU.23/01/20116JOHN TERAN - PLCSAlimentacin Poder PLC

23/01/20117JOHN TERAN - PLCSEstructura externaCPU

El CPU es un elemento inteligente que est en capacidad de leer e interpretar las instrucciones cargadas en la memoria y sobre la base de los estados de las entradas, toma de decisiones sobre las salidas. 23/01/20118JOHN TERAN - PLCS

Estructura externa23/01/20119JOHN TERAN - PLCS

Mdulos de E / SEstructura externaLa caracterstica principal de un PLC y que lo diferencia de un computador es su sistema de entradas y salidas (E/S) compuesto en la mayora de los casos por mdulos diseados especialmente para proveer la conexin fsica entre el mundo exterior (Equipos de Campo) y la unidad de procesamiento. 23/01/201110JOHN TERAN - PLCSEstructura externa

Mdulos de Entrada Mdulos de Salida23/01/201111JOHN TERAN - PLCSPLC compactoEstructura externaEn un solo bloque con todos sus elementos: fuente de alimentacin, CPU, memorias de entradas/salidas, etc.

Ventajas:

Aplicaciones en el que el nmero de entradas / salidas es pequeo, poco variable y conocido a priori.

Carcasa de carcter hermtico, que permite su empleo en ambientes industrialmente especialmente hostiles.

Montaje, programacin y uso fcil.

Requiere poco espacio.

Para uso de controles simples y tareas complejas de automatizacin.

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RAMROMmPEEPROMBus internoBateraInterfazBus del rackMdulosdeentradaMdulosdesalidaMdulosfuncionalesCaptadoresActuadoresFuentedepoderCPU

PLCPartes Internas PLC23/01/201113JOHN TERAN - PLCS

Partes Internas PLCCPU23/01/201114JOHN TERAN - PLCSMEMORIASPartes Internas PLCVoltiles: Son aquellas que pierden su contenido cuando les falta el suministro de energa elctrica, por lo que requieren de un sistema de respaldo que normalmente es una batera elctrica.

No-voltil mantienen su contenido aunque se produzca una falta de suministro de energa elctrica, sin necesidad de una batera para el respaldo. RAM: Memoria de acceso aleatorio de lectura y escritura. Pueden realizar procesos de lectura y escritura por procedimientos elctricos. Voltil. ROM: Memoria de solo lectura, se puede leer su contenido, pero no 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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Partes Internas PLC EEPROM: (Memoria Elctricamente Borrable nicamente Programable). Es no-voltil, provee almacenamiento permanente para los programas, que pueden ser fcilmente cambiados con el uso de una consola de programacin. (MEMORIAS) PROM: Es clasificada como tipo no-voltil, una vez programada no puede ser borrada o alterada. Cualquier cambio en el programa requiere de una nueva memoria PROM.

EAROM: Es similar a la EPROM. Para su borrado requiere solamente de un voltaje elctrico; No voltil.

EPROM: Puede ser programada despus de ser enteramente borrada mediante el uso de una luz ultravioleta, se clasifica como no voltil.23/01/201116JOHN TERAN - PLCS

BATERIAEl CPU indica con un led de color rojo que la batera se ha agotado. Cuando esto ocurre, hay que reemplazarla caso contrario perderemos el programa que controla a esa mquina o proceso.

Importante recordar que la memoria RAM de un PLC es una memoria voltil, es decir que al quedar desenergizada, pierde toda la informacin almacenada.La batera sirve para mantener el programa en la memoria RAM del PLC. Sin embargo, existen CPU de diferentes modelos y marcas que requieren de una batera para que el programa almacenado no se pierda al desenergizar el equipo.Partes Internas PLC23/01/201117JOHN TERAN - PLCS

BusBUS DE RACKPartes Internas PLCEs el conjunto de lneas (cables) de hardware utilizados para la transmisin de datos entre los componentes de un sistema informtico.

El bus, por lo general supervisado por el microprocesador, se especializa en el transporte de diferentes tipos de informacin.Un bus es en esencia una ruta compartida que conecta diferentes partes del sistema como el procesador, la controladora de unidad de disco, la memoria y los puertos de entrada, salida, permitindoles transmitir informacin.23/01/201118JOHN TERAN - PLCS

Partes Internas PLC23/01/201119JOHN TERAN - PLCS

Interconexin PLC23/01/201120JOHN TERAN - PLCS

Interconexin PLC23/01/201121JOHN TERAN - PLCSCONECTIVIDADConectividad PLC

El PLC de tipo modular se comunica internamente a travs de buses ubicados en el fondo del dispositivo o rack donde se ensambla la arquitectura deseada.

Si el PLC es compacto, los buses estn presentes internamente, pero no admiten conexin de otros dispositivos externos.

La figura muestra la estructura utilizada para la comunicacin mediante buses.23/01/201122JOHN TERAN - PLCS

PUERTO RS-232CPUERTO PERISFERICOCOM 1Conectividad con un Computador Personal Programacin AutomticaConectividad PLC23/01/201123JOHN TERAN - PLCS

Conectividad con una consola de programacin manualConectividad PLC23/01/201124JOHN TERAN - PLCSQu es un PLC o Controlador ProgramableCONTROLADOR PROGRAMABLEINPUTSComputador industrial dedicado que controla elementos de salida basados en el estado de las entradas, y un programa desarrollado por el usuario.

Originalmente desarrollados para reemplazar a los relays usados para control discreto.OUTPUTSCR23/01/201125JOHN TERAN - PLCSCORFOPYMINTRODUCCION A PLC'SIng. Pablo Angulo252Originated from a General Motors Specification for a reprogrammable control device that could be used in place of relays.First level products were available in the late sixties.Initial functions were limited to relay replacementBase PLC design has Input terminals for connection to input devices, and Output terminals for connection to output devices.Product development curve has closely paralleled the PC. Initial products were limited and expensive. As semiconductors have evolved features have increased and costs have fallen.Today's PLC are much much more than simple relay replacers being able to perform complex math, and high speed operations. Size has been significantly reduced.Today's MicroLogix costs approx.. as much as 2-3 relaysELEMENTOS DE ENTRADA Pulsantes Switches Selectores Sensores de Posicin Sensores de Nivel Sensores Fotoelctricos Sensores de Proximidad Contactos auxiliares de contactores Contactos de Rel Thumbwheel Switches 120 VAC 240 VAC 12 VDC 24 VAC/VDC TTL23/01/201126JOHN TERAN - PLCSCORFOPYMINTRODUCCION A PLC'SIng. Pablo Angulo263Field input devices provide an electrical signal based on a conditionON, OFF etc..The design of the inputs determines the type of electrical signal that can be used.Different applications, and regions may use different voltages.Larger rack mount PLCs typically support a wider range of input voltagesTTL (5Vdc), 12Vdc, 24Vdc/VAC, 48Vdc, 72Vdc, 120Vac, 220Vac etc...DISPOSITIVOS DE ENTRADA - SALIDA A UN PLC

23/01/201127JOHN TERAN - PLCSELEMENTOS DE SALIDA Vlvulas Contactores Solenoides Rels de Control Alarmas Luces SirenasRels 120 VAC/VDC 240 VAC/VDC 24 VAC/VDC

Triac 120 VAC

MOSFET 24 VDC23/01/201128JOHN TERAN - PLCSCORFOPYMINTRODUCCION A PLC'SIng. Pablo Angulo284Field output devices are controlled by electricity being switched by the PLC.ON, OFF etc..PLCs Switch electricity, they do not supply electricityThe design of the outputs determines the type of electrical Load that can be used.Different applications may require specialized output designs.Voltage/Current issues includeHigher current - relaysLonger life cycle - solid state (Triacs for AC, MOSFET for DC)Triacs 120Vac applications 1/2 amp maximum loadMOSFET 24Vdc applications 1 amp maximum loadIsolation issues can be crucial for an application. Typically the more isolation provided between output points the better. (The more individual commons the better) This provides customers greater flexibility in wiring and controlling different loads with the same PLC.PLCs

AntiguosModernos23/01/201129JOHN TERAN - PLCSLos PLC vienen en una variedad de tamaos...MicroTpicamente menos de 32 I/OPequeoTpicamente menos de 128 I/OMedianoTpicamente menos de 1024 I/OGrandeTpicamente ms de 1024 I/O23/01/201130JOHN TERAN - PLCSCORFOPYMINTRODUCCION A PLC'SIng. Pablo Angulo306Y una variedad de formas/configuracionesFuente de poder, Entradas, Salidas y prtico de comunicaciones estn contenidos en un solo chasis.Los elementos de Entrada y Salida estn cableados individualmente al controlador fijo.ENTRADASPARADAARRANQUEI/I/1MotorM1SALIDASO/3OOOOOOOOOOOOPLC Fijos23/01/201131JOHN TERAN - PLCSCORFOPYMINTRODUCCION A PLC'SIng. Pablo Angulo317PLCs Modulares(Lo ms moderno en Flexibilidad)OUT 0IN 0

PROGSLC 5/03 CPURUNFLTBATTFORCERS232DH485RUNREMDH-485 Port status indicatorRS-232 Port status indicatorProcessor RUN indicatorProcessor FLT indicatorBattery status indicatorForce I/O indicatorKeyswitch RUN, REM, PROGDH-485 Port connection for programming terminalRS-232 Port for programming terminalPower SupplyInput ModulesOutput Modules23/01/201132JOHN TERAN - PLCSComponentes Mix N MatchProcesadores, Fuentes de Poder y mdulos de I/O enchufadas en un rack o chasis.Disponible en plataformas pequea, mediana y grande.Flexibilidad de resultados en costos ms altos cuando es comparado con el PLC Fijo. PLCs modulares son basados en rack o sin l.Allen-Bradley SLC-500 y PLC 5 son PLCs modulares CORFOPYMINTRODUCCION A PLC'SIng. Pablo Angulo3210PLCs DistribuidosConfiable para cualquier tipo de comunicaciones.Todas las I/O son conectadas al procesador mediante un enlace de datos de Alta Velocidad.Tpicamente se encuentran en PLCs medianos y grandes.Para ciertas aplicaciones este tipo de factor de forma es muy ventajoso.Usualmente tienen un costo mayor para hardware pero mucho menor para la integracin de sistema.23/01/201133JOHN TERAN - PLCSCORFOPYMINTRODUCCION A PLC'SIng. Pablo Angulo3312Cableado de EntradasBornerade entrada123456789Elementos de EntradaL1L1L210COMPLCBarrera de aislamiento23/01/201134JOHN TERAN - PLCSCORFOPYMINTRODUCCION A PLC'SIng. Pablo Angulo3415This is an illustration of how inputs are connected to the PLC.Power is connected to one side of the input device.The switched side of the input device is then wired to the PLC inputs.To complete the electrical path, L2 (electrical common) is wired to the PLC input common. This provides the electrical path for current flow, when the switch is closed (continuity) the PLC will detect the input device is on.Cableado de SalidasElementos de SalidaOUT 1L2L2L1OUT 1OUT 2OUT 2OUT 3OUT 3OUT 4OUT 4OUT 5OUT 5OUT 6OUT 6CRL1PLCBornera desalidaBarrera de Aislamiento23/01/201135JOHN TERAN - PLCSCORFOPYMINTRODUCCION A PLC'SIng. Pablo Angulo3516This is an illustration of how isolated outputs are connected to the PLC.Not all Micro PLCs have isolated outputs, isolated outputs remove any chance that an output device with unique requirements could affect any of the other output devices.Power is connected to:On isolated outputs to one side or terminal of the output terminal pair.On common outputs to the Common terminal associated with a specific group of outputs.The switched side of the output terminal is then wired to the field load.CIRCUITERIA SALIDAS

TIPO TRANSISTORTIPO RELAY23/01/201136JOHN TERAN - PLCSCICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN PLC 12345Tiempo de BarridoEncendido 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. 23/01/201137JOHN TERAN - PLCSAplicacin Tpica de PLCMotor Solenoide 1Solenoide 2Solenoide 3Sensor 1Sensor 2Ingrediente AIngrediente B23/01/201138JOHN TERAN - PLCSCORFOPYMINTRODUCCION A PLC'SIng. Pablo Angulo3813Here we have a typical example of an application that a PLC would be ideal for:Digital (on/off) controlsHighly repetitiveOperacin de la Mezcladora(Definiendo las salidas)Solenoide 1On =Sol 3 apagado y Motor apagado y Sensor 2 apagado, y Auto Switch encendido.Off =Sol 3 encendido o Motor encendido o Sensor 2 encendido.

Solenoide 2On =Sol 3 apagado y Motor apagado y Sensor 2 encendido.Off =Sol 3 encendido o Motor encendido o Sensor 1 encendido

MotorOn = Sensor 1 encendido y Solenoide 2 apagado y Solenoide 1 apagadoOff =Solenoide 3 encendido

Solenoide 3On =Sol 1 apagado y Sol 2 apagado y Motor lleva 30 segundos encendido.Off =Solenoide 3 lleva encendido por 60 segundos.Motor Solenoide 1Solenoide 2Solenoide 3Sensor 1Sensor 2Ingrediente AIngrediente B23/01/201139JOHN TERAN - PLCSCORFOPYMINTRODUCCION A PLC'SIng. Pablo Angulo3914The first item a user must understand/appreciate is what is the sequence of control.This is typically done on a piece of paper by someone who understands and appreciates what needs to occur.Do not hook up the PLC and attempt to write the program without first determining the application on paper.This is a fairly typical process.The way the notes are written on the side of an illustration is a common practice. This makes it easy to visualize and understand. It will also help when the program is debugged.