Introducción a los PLC 1

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Automation and Drives

Versión UCV 2012

Introducción a los PLC

Introducción

HARDWARE

OPERACIÓN

SOFTWARE

© Altius Consultores CA

Elaborado por: Hans García; Pág. 1

REDESIndustriales

DISTRIBUCIÓN

MÁQUINA OINSTALACIÓN

ACCIONADORES

DETECCIÓN

TRATAMIENTO

MANDO

DE

POTENCIA

DIÁLOGO HUMANO-MÁQUINA

Esquemade unautomatismo


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HARDWARE

OPERACIÓN

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PLC: Introducción

PLC = Controlador Lógico Programable

AP = Autómata Programable

� Es un computador basado en microprocesadoresdestinado a funciones de control y automatización

�Un PLC básicamente lee parámetros del proceso(entradas) y a través de una lógica (programa)regula, controla, ajusta o actualiza variables(salidas) del proceso

Entradas PLC Salidas

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PLC: Introducción

EN

TR

AD

AS

SA

LID

AS

CPU

ALIMENTACIÓN


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PLC: Introducción

El PLC como herramienta de control

• Evolución en el tiempo de máquina secuenciala herramienta de control casi universal.

• Flexibilidad y adaptabilidad a diversas situacionesde control.

• Herramientas de programación cada vez mássemejantes a las usadas en informática.

• Capacidad de auto diagnóstico y depuración,tanto del software como del hardware.

• Compuesto de componentes confiables y duraderos.

• Efectivo en costo como herramienta sofisticadade control.

• Adaptable a sistemas distribuidos basados enredes industriales y/o de informática.

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PLC: Introducción

Evolución

� Creado para sustituir lógica de relés.

� Bedford y Asociados propusieron primer modelo(MODICON 084) a la industria automotriz afinales de los años 60.

� Poder de procesamiento de los PLC’s aumentóen paralelo con nuevas tecnologías en µP.

� A partir de mediados de los 70 aparecen lasredes industriales (Modbus).

� En los años 80 se introducen los lenguajesgráficos y los PLC comienzan a programarsea través de computadores y no de consolasdedicadas.

� A partir de los 90 se estandariza la manera detrabajar con PLC´s, especialmente con lanorma IEC 61131.


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PLC: Introducción

PLC´s comerciales

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PLC: Introducción

PLC´s comerciales

- CP1 / CPM1- CS1 PLC- CJ1 PLC- CJ2 PLC

- MicroLogix- SLC 500- PLC-5- CompactLogix- ControlLogix

- Logo- S7-1200- S7-300- S7-400

- Zelio- Twido- Premium/M340- Quantum


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PLC: Arquitectura

PLC

Entradas /

Salidas

Memoria

CPU

Comunicaciones

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PLC: Arquitectura

CPUµProcesador µControlador

Multiprocesamiento

CompactoModular

I / OLógica Comunicaciones


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PLC: Arquitectura

Bases o Racks

Sirven de soporte a los diferentes módulos

1- Cuadro metálico2- Conector de slot3- Orificio de fijación4- Orificio de montaje5- Terminales de tierra

Rack de 18 slots paraPLC de gran capacidad

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PLC: Arquitectura

Bases o Racks

6, 8 y 12 slots


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PLC: Arquitectura

Bases o Racks: expansiones

PLC’s pequeños: los módulos se añaden a travésde conectores.

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PLC: Arquitectura


PLC’s grandes: los módulos se conectan a travésde “buses” o de tarjetas especiales

Rack Local

Racks Remotos

Bastidor local

Bastidores de extensión

Bastidor o Rack local: contiene el CPU

Tarjetas de expansión


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PLC: Arquitectura


Ejemplo de conexión a través de “bus” que salede los mismos chasis o racks.

Conector para “bus” exterior

Cable de extensión

Rack

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PLC: Arquitectura

Bases o Racks: inserción de tarjetas en un slot

Varios métodos para inserción de tarjetasen una ranura o slot

Tarjeta encaja enconector de rack

Módulo está provisto desu propio conector (puente)


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PLC: Arquitectura

Bases o Racks: distancias entre racks

� Varía de según el modelo del PLC.� De unos pocos metros a algunos km.� Pueden usarse repetidores (cable o fibra).

Ejemplo: arquitectura de expansiónremota con repetidores de fibra óptica (km)(Modicon Quantum)

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EXTERNAS

Conexión a los módulosa través de cables externos

INTEGRADAS

Viene integragada con elCPU en una sola pieza

Es un módulo quealimenta el restode las tarjetas através del bus

PLC: Fuentes de Alimentación


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Clasificación

Según Voltaje de alimentación

- AC: 24 V; 48 V; 115 V; 220 V- DC: 12 V; 24 V; 48 V; 115 V

Voltajes que suministran

- Desde ≈ 2A hasta > 15 A

Según Corriente de suministro

- 5 VDC (electrónica)- 12 VDC (electrónica, salidas a relé)- 24 VDC (alimentación general I/O)

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Clasificación (continuación)

Según modo de trabajo

• Independientes: trabaja una sola fuente

• Sumables: dos o más fuentes se reparten la carga

• Redundantes: una fuente respalda a las demás


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Características técnicas: ejemplo

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Ejemplos: fuentes para PLC’s de gama alta

Alarmafalla fuente


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Ejemplo: fuentes para PLC’s de gama media

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PLC: CPU

� Compuesto de:

• µ Procesador(res)

• Memoria

• Puerto(s) de comunicación

• Entradas / Salidas integradas (algunos)

• Señalización

• Botón de modos de marcha (algunos)

• Entrada alimentación (por lo general DC)

• “Sistema Operativo”

• Pila de respaldo de memoria RAM

• Ranuras para tarjetas PCMCIA


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PLC: CPU

MEMORIA

RAMDatos o Datos + Programa

Respaldada por pila

Puede ampliarse con PCMCIA

EPROM

No volátil

Programa

Puede usarse como respaldo

PCMCIA

RAM o EEPROM

Para ampliación de memoria

Para “back up” de programa

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PLC: CPU

Identificación de partes (ejemplo 1)

1- Display con indicadores.

2- Botón de “reset”.

3- Puerto de comunicaciónintegrado.

4- Puerto auxiliar decomunicación integrado.

5- Ranura para tarjeta deampliación de memoriaformato PCMCIA tipo I.

6- Ranura para tarjeta decomunicación formatoPCMCIA tipo III

7- Conector para bus FIPIO..


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PLC: CPU

Identificación de partes (ejemplo 2)Indicador de error de bus Indicadores

de estadoRanurapara MMC

Selectorde modo

InterfazPROFINET

LED’s PROFINET

Conexióna fuente24 VDC

InterfazMPI/DP

InterfazDP

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PLC: CPU

Identificación de partes (ejemplo 3)

DisplayCubierta: pila +

selector de modo

Teclado capacitivo

Puerto Modbus

Puerto USB

Puerto Modbus +

Puerto Ethernet Industrial

Ranuras para PCMCIA (memoria)


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PLC: ejemplo hoja técnica de CPU

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