REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO PARA EL PODER POPULAR DE EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO”
NÚCLEO: MARACAIBO
“PLC´S”
Realizado por:
Prof.:
Cátedra: Circuitos Digitales y Microp.
Maracaibo, enero de 2010
ESQUEMA:
1.- CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE (PLC)
2.- FUENTE DE ALIMENTACION
3.- UNIDAD DE PROCESAMIENTO CENTRAL (C.P.U.)
4.- MODULOS O INTERFASES DE ENTRADA Y SALIDA (E/S)
4.1.- Tipos de módulos de entrada y salida
5.- MÓDULOS DE MEMORIAS
6.- UNIDAD DE PROGRAMACION
7.- GRÁFICO SECUENCIAL DE FUNCIONES (GRAFCET)
8.- LISTA DE INSTRUCCIONES
9.- TEXTO ESTRUCTURADO
10.- DIAGRAMA DE CONTACTOS
11.- DIAGRAMA DE FUNCIONES
12.- ORGANIZACIÓN DE TAREAS
13.- BLOQUES DE FUNCIONES
14.- MARCAS DE LOS PLC´S
15.- MODELOS DE PLC Y SUS CARACTERISTICAS
15.1.- KLÖCKNER-MOELLER
15.2.- TELEMECANIQUE
15.3.- AFEISA
15.4.- HITACHI
INTRODUCCIÓN
La incremente complejidad en la programación de los autómatas programables requiere más que nunca de la estandarización de la misma. Bajo la dirección del IEC el estándar IEC 1131-3 (IEC 65) para la programación de PLC's ha sido definida. Alcanzó el estado de Estándar Internacional en Agosto de 1992. Los lenguajes gráficos y textuales definidos en el estándar son una fuerte base para entornos de programación potentes en PLC's. Con la idea de hacer el estándar adecuado para un gran abanico de aplicaciones, cinco lenguajes han sido definidos en total:
| |Gráfico secuencial de funciones (grafcet). |
| |Lista de instrucciones (LDI o AWL). |
| |Texto estructurado. |
| |Diagrama de flujo. |
| |Diagrama de contactos. |
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1.- CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE (PLC)
Un PLC (Controlador Lógico Programable) en sí es una máquina electrónica la cual es capaz de controlar máquinas e incluso procesos a través de entradas y salidas.
Un controlador lógico programable está constituido por un conjunto de tarjetas o circuitos impresos, sobre los cuales están ubicados componentes electrónicos.
El controlador Programable tiene la estructura típica de muchos sistemas programables, como por ejemplo una microcomputadora. La estructura básica del hardware de un consolador Programable propiamente dicho esta constituido por:
- Fuente de alimentación
- Unidad de procesamiento central (CPU)
- Módulos de interfases de entradas/salidas (E/S)
- Modulo de memorias
- Unidad de programación
En algunos casos cuando el trabajo que debe realizar el controlador es mas exigente, se incluyen Módulos Inteligentes.
2.- FUENTE DE ALIMENTACION
La función de la fuente de alimentación en un controlador, es suministrar la energía ala CPU y demás tarjetas según la configuración del PLC.
+ 5 V para alimentar a todas las tarjetas
+ 5.2 V para alimentar al programador
+ 24 V para los canales de lazo de corriente 20 mA.
3.- UNIDAD DE PROCESAMIENTO CENTRAL (C.P.U.)
Es la parte más compleja e imprescindible del controlador programable, que en otros términos podría considerarse el cerebro del controlador.
La unidad central esta diseñado a base de microprocesadores y memorias; contiene una unidad de control, la memoria interna del programador RAM, temporizadores, contadores, memorias internas tipo relé, imágenes del proceso entradas/salidas, etc. Su misión es leer los estados de las señales de las entradas, ejecutar el programa de control y gobernar las salidas, el procesamiento es permanente y a gran velocidad.
4.- MODULOS O INTERFASES DE ENTRADA Y SALIDA (E/S)
Son los que proporciona el vínculo entre la CPU del controlador y los dispositivos de campo del sistema. A través de ellos se origina el intercambio de información ya sea para la adquisición de datos o la del mando para el control de maquinas del proceso.
4.1.- Tipos de módulos de entrada y salida
Debido a que existen gran variedad de dispositivos exteriores (captadores actuadotes), encontramos diferentes tipos de módulos de entrada y salidas, cada uno de los cuales sirve para manejar cierto tipo de señal (discreta o análoga) a determinado valor de tensión o de corriente en DC o AC.
Módulos de entradas discretas
Módulos de salidas discretas
Módulos de entrada analógica
Módulos de salida analógica
5.- MÓDULOS DE MEMORIAS
Son dispositivos destinados a guardar información de manera provisional o permanente
Se cuenta con dos tipos de memorias:
Volátiles (RAM)
No volátiles (EPROM y EEPROM)
6.- UNIDAD DE PROGRAMACION
Los terminales de programación, son el medio de comunicación entre el hombre y la máquina; estos aparatos están constituidos por teclados y dispositivos de visualización
Existen tres tipos de programadores los manuales (Hand Held) tipo de calculadora, Los de video tipo (PC), y la (computadora).
7.- GRÁFICO SECUENCIAL DE FUNCIONES (GRAFCET)
El gráfico secuencial de funciones (SFC o Grafcet) es un lenguaje gráfico que proporciona una representación en forma de diagrama de las secuencias del programa. Soporta selecciones alternativas de secuencia y secuencias paralelas. Los elementos básicos son pasos y transiciones. Los pasos consisten de piezas de programa que son inhibidas hasta que una condición especificada por las transiciones es conocida. Como consecuencia de que las aplicaciones industriales funcionan en forma de pasos, el SFC es la forma lógica de especificar y programar el más alto nivel de un programa para PLC.
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8.- LISTA DE INSTRUCCIONES
La lista de instrucciones (IL o AWL) es un lenguaje de bajo nivel, similar al lenguaje ensamblador. Con IL solo una operación es permitida por línea (ej. almacenar un valor en un registro). Este lenguaje es adecuado para pequeñas aplicaciones y para optimizar partes de una aplicación.
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9.- TEXTO ESTRUCTURADO
El texto estructurado (structured text o ST) es un lenguaje de alto nivel estructurado por bloques que posee una sintaxis parecida al PASCAL. El ST puede ser empleado para realizar rápidamente sentencias complejas que manejen variables con un amplio rango de diferentes tipos de datos, incluyendo valores analógicos y digitales. También se especifica tipos de datos para el manejo de horas, fechas y temporizaciones, algo importante en procesos industriales. El lenguaje posee soporte para bucles iterantes como REPEAR UNTIL, ejecuciones condicionales empleando sentencias IF-THEN-ELSE y funciones como SQRT() y SIN().
Programa en texto estructurado para un PLC marca Telemecanique TSX-07
LD [%MW10>100]
ST %Q0.3
AND [%MW20=%MW40]
ST %Q0.4
10.- DIAGRAMA DE CONTACTOS
El diagrama de contactos (ladder diagram LD) es un lenguaje que utiliza un juego estandarizado de símbolos de programación. En el estándar IEC los símbolos han sido racionalizados (se ha reducido su número).
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|Elementos básicos en LADDER |
|Símbolo |Nombre |Descripción |
|[pic] |Contacto NA |Se activa cuando hay un uno lógico en el elemento que representa, esto es, una entrada |
| | |(para captar información del proceso a controlar), una variable interna o un bit de |
| | |sistema. |
|[pic] |Bobina NC |Se activa cuando la combinación que hay a su entrada (izquierda) da un cero lógico. Su |
| | |activación equivale a decir que tiene un cero lógico. Su comportamiento es complementario|
| | |al de la bobina NA. |
|[pic] |Bobina SET |Una vez activa (puesta a 1) no se puede desactivar (puesta a 0) si no es por su |
| | |correspondiente bobina en RESET. Sirve para memorizar bits y usada junto con la bobina |
| | |RESET dan una enorme potencia en la programación. |
|[pic] |Bobina JUMP |Permite saltarse instrucciones del programa e ir directamente a la etiqueta que se desee.|
| | |Sirve para realizar subprogramas. |
11.- DIAGRAMA DE FUNCIONES
El diagrama de funciones (function block diagram o FBD) es un lenguaje gráfico que permite programar elementos que aparecen como bloques para ser cableados entre si de forma análoga al esquema de un circuito. FBD es adecuado para muchas aplicaciones que involucren el flujo de información o datos entre componentes de control.
12.- ORGANIZACIÓN DE TAREAS
El estándar también define una nueva arquitectura para la organización e interacción de tareas con PLC's. Una tarea controla la ejecución de un programa ejecutándolo periódicamente o en respuesta a un específico evento. Para optimizar los recursos del controlador, una aplicación puede ser fragmentada en un número de pequeños programas concretos. Cada programa está bajo el control de una tarea que se ejecuta a la velocidad que requiera la E/S asociada.
13.- BLOQUES DE FUNCIONES
Los bloques de funciones (FB's) son bloques estándar que ejecutan algoritmos como reguladores PID. El estándar IEC asegura que los FB's son definidos empleando una metodología estándar. Hay controles empleando parámetros externos, mientras que los algoritmos internos permanecen ocultos empleando Programación Orientada a Objetos.
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14.- MARCAS DE LOS PLC´S
|1)Allen Bradley |
|2)Afeisa |
|3)Aperton |
|4)Entrelec |
| 5) Hitachi |
|6)Hitech |
|7)Mitsubishi |
|8)Klöckner Moeller |
|9)Parker |
|10)Siemens |
|11)Sprecher |
|12)Telemecanique |
15.- MODELOS DE PLC Y SUS CARACTERISTICAS
15.1.- KLÖCKNER-MOELLER
Regulación y Control compactos
Autómata programable Sistema PS 4
PS 4 es un sistema de componentes, perfectamente armonizados, para el control, regulación, posicionamiento, medida, señalización, almacenamiento de datos y muchas otras funciones.
Características:
Está compuesto por tres tipos de aparatos, combinables entre sí para ofrecer la mejor solución a sus necesidades de automatización:
| |Autómatas programables (PS 4). |
| |Módulos de expansión locales (LE 4) que pueden ser conectados |
| |en el PS 4. |
| |Módulos externos (EM 4) conectados mediante el bus al PLC. |
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| |15.2.- TELEMECANIQUE |
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| |EL AUTÓMATA TSX17-10 |
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| |Características: |
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| |El TSX17 es un mini-autómata de tipo compacto. La CPU, fuente de alimentación, sección de salidas, y sección de entradas, están |
| |incluidas en el mismo módulo. |
| |La consola de programación es externa. |
| |La conexión de cartuchos EEPROM se hace directamente en el alojamiento reservado para ello en el propio autómata. |
| |Todas las conexiones se hacen a través de dos tiras de bornes fácilmente recambiables en caso de deterioro mecánico o eléctrico. |
| |La alimentación puede estar comprendida entre 110-240 v. |
| |Posee una salida de 24 v en c.c. aprovechable para conectar captadores tanto pasivos como activos. |
| |Las 8 salidas a relés (todo o nada) son libres de tensión. |
| |Las 12 entradas digitales son activadas por los 24 voltios de c.c. que entrega la fuente de alimentación del propio autómata. |
| |También son digitales. |
| |El mantenimiento de la memoria RAM, de 8k octetos, se hace por una pila de litio con duración de un a o. |
| |Es posible expandir las posibilidades del autómata por medio del conector de 9 pins situado en el frontal del aparato. |
| |La sujeción al armario eléctrico se puede realizar fácilmente por carril DIN. |
| | El panel de leds frontal, que permiten comprobar el estado de Entradas y Salidas, es fácilmente recambiable. |
15.3.- AFEISA
El MIDA20/64K y MIDA20D/64K es un microcontrolador industrial programable, diseñado para el control y telegestión de maquinaria o sistemas. Dispone de entradas / salidas digitales y analógicas, además de 2 puertos de comunicación serie
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.
Ejemplos de Aplicaciones:
| |Equipo para telemando y telecontrol. |
| |Sistemas de inteligencia distribuida en una red RS485. |
| |Equipo para supervisión de procesos. |
| |Controles de producción o calidad. |
| |Equipos para automatización de maquinaria. |
| |Data-Logger de alarmas y/o señales analógicas. |
| |Telegestión de grupos de calderas. |
| |Telecontrol de sistemas de distribución de aguas. |
Características Hardware:
| |8 Entradas digitales para contacto o detector NPN, a 24 VDC. |
| |8 Salidas con relé máximo 230 VAC de 3 A para cargas resistivas o 1 A para cargas inductivas. |
| |4 Entradas analógicas, de 1000 puntos de resolución, de 0-20 mA o PT1000. |
| |1 Puerto de comunicación serie RS232 (1200 - 19.200 Baudios). |
| |1 Puerto de comunicación serie RS485 optoaislado (1200 - 19.200 Baudios). |
| |1 Conector para módulos de expansión digital y/o analógica. |
| |Reloj en tiempo real, con batería de Ni-Cd. |
| |Opción con display alfanumérico de 1 x 8 caracteres y 4 teclas programables (MIDA20D/64K). |
| |Instrucciones para cálculos aritméticos en enteros (16 bits). |
| |Función de regulación PID (Max. 10 controladores). |
| |50 Temporizadores y 50 Contadores internos. |
| |650 Relés internos en RAM sin batería y 100 relés internos con batería. |
| |1.350 Registros enteros de 16 bits en RAM con batería y 400 en EEPROM. |
| |7.000 Líneas de programa y 100 textos de 40 caracteres. |
| |Protocolo de comunicación MIDABUS y MODBUS. |
| |Protocolo Libre RS232; para el tratamiento de la transmisión y recepción de cadenas ASCII. |
| |Base de datos de 64Kb, con instrucciones y registros especiales para su gestión. |
| |Caja según DIN 43880 para montaje en raíl DIN simétrico, de dimensiones: 140 (8 pasos) x 110 x 70 mm. |
| |Alimentación: 230 VAC ± 15%, de 50 a 60 Hz |
15.4.- HITACHI
Controladores H-200
Los controladores H-250 son de diseño modular y ofrecen 3 diferentes variedades de CPU's para adecuarse a cualquier necesidad. Permiten desde 7.6 hasta 15.7 K pasos de programación, manejan hasta 928 puertos de E/S, tienen PID incluido, módulos de 24 V o 115 V, tarjetas de salida con relevador, triac o transistor, módulos de entradas y salidas analógicas. Definitivamente, los controladores con la mejor relación precio/desempeño en el mercado.
Características:
• PLC modular de alta velocidad
• Hasta 928 I/Os
• Una velocidad de procesamiento de la CPU de hasta 0,2 ms / comando
• Capacidad extensa o amplia para el programa
• Amplio conjunto de comandos para la aplicación
• Varias opciones de comunicación para prácticamente todos los niveles de la red
• Posee módulos individuales para aplicaciones específicas
• Los sistemas de bus de campo:
PROFIBUS-DP
INTERBUS-S
DEVICE-NET (u.p.)
ETHERNET
te la chupo wachin :D
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