Sistemas-Domoticos Basado en PLC

Domtica y Edificios Inteligentes Universidad de Oviedo

Domtica.La Gestin tcnica de las instalaciones en edificios y viviendas PLCs

Transparencia 1

SistemasSistemas domticos domticos basadosbasados en PLCsen PLCs

Ricardo Mayo BaynDpto. de Ingeniera ElctricaUniversidad de Oviedo

Autmatas programablesAutmatas programablesVISIN GENERALVISIN GENERAL



Transparencia 2

Sistema automatizado. PLCs

Esquema general de sistema automatizado Componentes habituales. PLC PLC. Definicin y concepto grfico Arquitectura tpica de un PLC Cmo trabaja un PLC? Criterios de seleccin. Gamas de PLCs. Tendencias Elementos de programacin. Tipos de lenguajes actuales Equipos de programacin, diseo y explotacin Desarrollo de un proyecto con PLCs



Transparencia 3

Sistema automatizado. Componentes habituales

Parte Parte OperativaOperativa

Parte deParte deControlControl

Parte de Parte de SupervisinSupervisiny Explotaciny Explotacin

Proceso real Proceso real Simuladores E/SSimuladores E/S MaquetasMaquetas

Lgica cableadaLgica cableada PLCsPLCs PC+Tarjeta E/SPC+Tarjeta E/S MicrocontroladoresMicrocontroladores Reguladores DigitalesReguladores Digitales Etc...Etc...

Panel de mandoPanel de mando PC+SCADAPC+SCADA

Interface SInterface S--PPInterface SInterface S--CC



Transparencia 4

Comparativa de Comparativa de controladores controladores programablesprogramables



Transparencia 5

El PLC y su entorno

ProcesoProceso

Parte deParte deControl:Control:

SensoresSensores

PreaccionadoresPreaccionadoresAccionadoresAccionadores

Interface SInterface S--PP

Parte de Parte de SupervisinSupervisiny Explotaciny Explotacin AutmatasAutmatas

programablesprogramables(PLCs)(PLCs)

Interface SInterface S--CC



Transparencia 6

Qu es un autmata programable?

Definicin IEC 61131Definicin IEC 61131Un autmata programable (AP) es un sistema electrnico programablediseado para ser utilizado en un entorno industrial, que utiliza unamemoria programable para el almacenamiento interno de instruccionesorientadas al usuario, para implantar unas soluciones especficas talescomo funciones lgicas, secuencia, temporizacin, recuento y funcionesaritmticas con el fin de controlar mediante entradas y salidas, digitalesy analgicas diversos tipos de mquinas o procesos.

AP Autmata programablePLC Programmable Logic Controller



Transparencia 7

Concepto grfico de PLC

Automatismo elctrico Vs. Autmata programable



Transparencia 8

Controladores elctricos y programables

Precio

Micro PLC

Mdulo Lgico

Temporizadores

Contactores

PLC

Functionalidad



Transparencia 9

Conexin a otros controladoreso con E/S remotas

Fuente de alimenta-cin

MduloEntradasDigitales

MduloSalidasDigitales

MduloE/Sanalgicas

MduloCPU

Conectores al bus para ms mdulosde E/S

220-230 VAC

24VDC

5VDC

Sensoresdigitales(interruptores,sensores de prox.)

Actuadoresdigitales(vlvulas neumticas,lmparas indicadoras.)

MduloEspeciales(contaje,comunica-ciones, PID ...

Unidad de programacin supervisin

Bus

Arquitectura de un PLC

Sensores analgicos(Termopares, potencimetros)Actuadores analgicos(Variadores de velocidad)



Transparencia 10

Arquitectura de un PLC (II)



Transparencia 11

Arquitectura del sistemaArquitectura del sistema

PLC Sistema centralizado

SensoresSensores y y actuadoresactuadores

PLC Bus PLC1 PLC2 PLC3

Bus

Sistema distribuidoSistema descentralizado



Transparencia 12

Cmo trabaja un PLC?



Transparencia 13

Caractersticas del PLC-X

Especificacionesdel sistema

Seleccin de un PLC(criterios cuantitativos)Seleccin de un PLCSeleccin de un PLC(criterios cuantitativos)(criterios cuantitativos)



Transparencia 14

Ayudas al desarrollo de programas Fiabilidad del producto Servicios del suministrador Normalizacin en planta Compatibilidad con equipos de otras gamas Coste Previsin de repuestos

Seleccin de un PLC. Criterios cualitativos



Transparencia 15

Gama de autmatas TSX (Schneider) y Siemens

TSX Nano

TSX Micro

TSXTSX PremiumPremium

A

p

l

i

c

a

c

i

o

n

e

s

Simples

Complej

as

N E/S46 300 2000

S7-200

S7-300 S7-400

Gamas de PLCs en distintos fabricantes



Transparencia 16

Nuevas tendenciasArquitecturas abiertas PC/PLC



Transparencia 17

Nuevas tendenciasControlador (PC /PLC) y terminal de bus Ethernet

Ejemplo de Software deprogramacin



Transparencia 18

Elementos de programacin (IEC 61131-3)

4 Lenguajes de programacin + Grafcet (SFC)

Lenguajes grficosDiagrama de escalera (Ladder Diagram, LD)Diagrama de Bloques Funcionales (Function Block Diagram, FBD)

Lenguajes literalesLista de instrucciones (Instruction List, IL)Texto estructurado (Structured Text, ST)

La seleccin del lenguaje de programacin depende de la experiencia del programador, de la aplicacin concreta, del nivel de definicin de laaplicacin, de la estructura del sistema de control y del grado de comunicacin con otros departamentos de la empresa...



Transparencia 19

Programacin con lenguajesconocidos de PLC ... y lenguaje de alto nivel

(Basic, C++, etc)

LD Entrada_ManualOR Entrada_AutomticaAND DesbloqueoST Funcionamiento

LD Entrada_01

IL

( )S_01 S_02

S_03

Manual

S_01 LD

TONTiempo_01

XORS_01S_02S_03 Lmpara

T#12s400ms

FBD Tiempo actual

Start

Paso_1

Paso_2

S_01

Transicin_02

Transicin_Fin

SFC

IF Data = "EOF" THENFOR Index:=1 TO 128 DO

X:=Read_Data(Datenfeld[index]);IF X > 2500 THEN Alarma:=TRUE;END_IF;

END_FOR;END_IF; ST

Lenguajes de programacin



Transparencia 20

Nuevos entornos de desarrollo (IEC 61131-3)



Transparencia 21

Herramientas de depuracin integradas



Transparencia 22

Equipos para la programacin y explotacin

De ajuste De programacin y mantenimiento Puesto de trabajo, PC Visualizadores con pantalla alfanumrica Terminales con pantalla alfanumrica Visulizadores con pantalla semigrfica Pupitres de explotacin y control Terminales con pantalla grfica Estaciones de dilogo y control



Transparencia 23

Software de diseo y explotacin

Herramientas de simulacin Diseo e instalacin de aplicaciones Desarrollo de funciones C Tratamiento en lgica difusa Puesta a punto de programas de autmata Servidores OPC Visualizar, ajustar y gobernar la instalacin Aplicaciones para terminales de operador Software de comunicaciones



Transparencia 24

Desarrollo de un proyecto con PLCs



N y tipo deE/S

N y tipo deE/S

ConfiguracinConfiguracin

Programacinde secuenciasProgramacinde secuencias

Introducir elprograma

Introducir elprograma

CorreccinCorreccin

ControlControlConexin y montaje

Conexin y montaje

DocumentacinDocumentacin

Listado delprograma

Listado delprograma

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