ASIGNATURA PLC2

7/24/2019 ASIGNATURA PLC2

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P R O F E S O R : J O S R O C C O F A R A S

ASIGNATURA PLC2


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PLC

PLC son las siglas en ingls de Controlador LgicoProgramable (Programmable Logic Controller)C!ando se in"entaron# comen$aron llam%ndose PC(Controlador &rogramable)# &ero con la llegada de losordenadores &ersonales de I'# cambi s! nombre aPLC (No a* nada +!e !na b!ena cam&a,a demar-eting no &!eda conseg!ir) .n .!ro&a lesllamamos a!tmatas &rogramables Sin embargo# lade/inicin m%s a&ro&iada ser0a1 Sistema Ind!strial deControl A!tom%tico +!e trabaa bao !na sec!enciaalmacenada en memoria# de instr!cciones lgicas


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.str!ct!ra general de !n PLC


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.l PLC es !n dis&ositi"o de estado slido# dise,ado&ara controlar &rocesos sec!enciales (!na eta&ades&!s de la otra) +!e se eec!tan en !n ambienteind!strial .s decir# +!e "an asociados a la ma+!inaria+!e desarrolla &rocesos de &rod!ccin * controlan s!trabaoComo &!edes ded!cir de la de/inicin# el PLC es !n

sistema# &or+!e contiene todo lo necesario &arao&erar# * es ind!strial# &or tener todos los registrosnecesarios &ara o&erar en los ambientes ostiles +!ese enc!entran en la ind!stri

Qu es un PLC?


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Quhaceun PLC?

Un PLC reali$a# entre otras# las sig!ientes /!nciones1Recoger datos de las /!entes de entrada a tra"s de las

/!entes digitales * analgicas

Tomar decisiones en base a criterios &re&rogramadosAlmacenar datos en la memoriaGenerar ciclos de tiem&oReali$ar c%lc!los matem%ticosAct!ar sobre los dis&ositi"os e3ternos mediante las

salidas analgicas * digitalesCom!nicarse con otros sistemas e3ternos


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Los PLCs

Los PLC se distinguen de otros controladores automticos, en

que pueden ser programados para controlar cualquier tipo de

mquina, a diferencia de otros controladores (como por ejemplo

un programador o control de la llama de una caldera) que,

solamente, pueden controlar un tipo especfico de aparato.Adems de poder ser programados, son automticos, es decir

son aparatos que comparan las seales emitidas por la mquina

controlada y toman decisiones en ase a las instrucciones

programadas, para mantener estale la operaci!n de dic"a

mquina.Puedes modificar las instrucciones almacenadas en memoria,

adems de monitori#arlas.


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Un poco de histoia


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C!ando se em&e$aron a !sar los rels en el control de &rocesos&rod!cti"os# se comen$ a a,adir lgica a la o&eracin de lasm%+!inas * as0 se red!o e incl!so se elimin la carga de trabaodel o&erador !mano

Los rels &ermitieron establecer a!tom%ticamente !na sec!enciade o&eraciones# &rogramar tiem&os de retardo# contar las "eces+!e se &rod!c0a !n s!ceso o reali$ar !na tarea en de&endencia de+!e oc!rrieran otrasLos rels sin embargo# tienen s!s limitaciones1 Tienen !n tiem&o

limitado de "ida# debido a +!e s!s &artes mec%nicas est%nsometidas a desgaste# los cond!ctores de corriente &!eden+!emarse o /!ndirse# * con ello &!ede &ro"ocarse !na a"er0a *tendr%n +!e ser reem&la$ados


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4esde el &!nto de "ista de la &rogramacin# s!incon"eniente ma*or era +!e la estr!ct!ra de&rogramacin era /ia .l &anel de rels locon/ig!raban los ingenieros de dise,o L!ego seconstr!0a * se cableaba C!ando cambiaban lasnecesidades de &rod!ccin ab0a +!e constr!ir !n&anel n!e"o No se &od0a modi/icar# al menos sin !n

coste e3cesi"o en tiem&o * mano de obra


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Una a&licacin t0&ica de estos sistemas !tili$aba !n&anel de 566 a 766 rels * miles de cone3iones &orcable# lo +!e s!&on0a !n coste m!* ele"ado eninstalacin * mantenimiento del sistema(a&ro3imadamente de 27 a 87 e!ros &or rel).n a+!ella &oca# al entrar en !na sala de control#

era abit!al o0r el clic contin!o de los rels al abrirse

* cerrarse


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9acia :;!cos de ellos !saban micro&rocesadores# &ero al

&rogramarse en !n leng!ae e3tra,o a los ingenieros

de control (el assembler, observa la figura de laizquierda)# el mantenimiento era m!* com&leo


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La e3istencia de ordenadores en el momento deldesarrollo de los PLC /!e lo +!e ins&ir s! conce&to19ab0a +!e dise,ar !n arte/acto +!e# como !nacom&!tadora# &!diese e/ect!ar el control * &!dieseser re?&rogramada# &ero &!diera so&ortar elambiente ind!strialLos &rimeros controladores com&letamente

&rogramables /!eron desarrollados en :;@ &or !naem&resa de cons!ltores en ingenier0a ('ed/ord *Asociados)# +!e l!ego se llam B4ICB


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As0 el &rimer PLC /!e constr!ido en :;@; &orencargo de General otors 9*dramatic 4i"ision(/%brica de transmisiones &ara los "e0c!los de laGeneral otors) .ste PLC se dise, como !nsistema de control con !n com&!tador dedicado &aracontrolar !na &arte de la cadena de &rod!ccin *s!stit!ir los sistemas de cableado +!e !saban asta

la /eca# +!e res!ltaban di/0ciles de modi/icar# cada"e$ +!e se re+!er0an cambios en la &rod!ccin


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Con estos controladores &rimiti"os era &osible1Programar desarrollos de a&licaciones &ara s! !so en

ambientes ind!strialesCambiar la lgica de control sin tener +!e cambiar la

cone3in de los cables4iagnosticar * re&arar /%cilmente los &roblemas

detectados

Los &rimeros PLC incor&oraban slo !n &rocesador &ara&rogramas sencillos * alg!nos dis&ositi"os de entrada salida Posteriormente an ido desarroll%ndose asta lose+!i&os act!ales# +!e *a integran1


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d!los m!lti&rocesadores.ntradas * salidas digitales de contacto seco# de rel o TTL

(Transistor-Transistor-Logico DLgica Transistor a TransistorD#tecnolog0a de constr!ccin de circ!itos electrnicos digitales# en los+!e los elementos de entrada de la red lgica son transistores# as0 comolos elementos de salida del dis&ositi"o).ntradas * salidas analgicas &ara corriente contin!a o alto "oltaeP!ertas de com!nicacin en serie o de red!lti&le3ores an%logos#

Controladores PI4 (Pro&orcional Integral 4eri"ati"o# controlador +!eintenta mantener la salida del dis&ositi"o en !n ni"el &redeterminado)Inter/aces con &antallas# im&resoras# teclados# medios de

almacenamiento magntico


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!enta"as # des$enta"as de %os PLC

!enta"asLas "entaas de los PLC son las sig!ientes1enor tiem&o em&leado en la elaboracin de &ro*ectos debido

a +!e1 E No es necesario dib!ar el es+!ema de contactos E No es necesario sim&li/icar las ec!aciones lgicas *a +!e#

&or lo general# la ca&acidad de almacenamiento del mod!lo dememoria es lo s!/icientemente grande como &ara almacenarlas

E La lista de materiales a em&lear es mas red!cida *# alelaborar el &res!&!esto corres&ondiente# se elimina &arte del&roblema +!e s!&one el contar con di/erentes &ro"eedores#distintos &la$os de entrega# etc


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Posibilidad de introd!cir modi/icaciones sin cambiarel cableado * a,adir a&aratos

0nimo es&acio de oc!&acinenor coste de mano de obra de lainstalacin.conom0a de mantenimiento Adem%s de a!mentar

la /iabilidad del sistema# al eliminar contactos

m"iles# los mismos a!tmatas &!eden detectar eindicar &osibles a"er0as


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Posibilidad de gobernar "arias ma+!inas con !nmismo a!tmataenor tiem&o &ara la &!esta en /!ncionamiento del

&roceso al +!edar red!cido el tiem&o de cableadoSi &or alg!na ra$n la ma+!ina +!eda /!era deser"icio# el a!tmata sig!e siendo Ftil &ara controlarotra ma+!ina o sistema de &rod!ccin


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Inconvenientes

9ace /alta !n &rogramador# lo +!e e3ige la &re&aracin delos tcnicos en s! eta&a de /ormacinLa in"ersin inicial es ma*or +!e en el caso de los rels#

a!n+!e ello es relati"o en /!ncin del &roceso +!e se desea

controlar 4ado +!e el PLC c!bre de /orma correcta !nam&lio es&ectro de necesidades# desde los sistemas lgicoscableados asta el micro&rocesador# el dise,ador debeconocer a /ondo las &restaciones * limitaciones del PLC Por

tanto# a!n+!e el coste inicial debe ser tenido en c!enta a laora de decidirnos &or !no ! otro sistema# con"iene anali$artodos los dem%s /actores &ara aseg!rarnos !na decisinacertada


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C&'o (unciona e% PLC?


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Una "e$ +!e se &one en marca# el &rocesadorreali$a !na serie de tareas segFn el sig!iente orden1a) Al encender el &rocesador eec!ta !n a!to?

ce+!eo de encendido * blo+!ea las salidas Acontin!acin# si el ce+!eo a res!ltado correcto# elPLC entra en el modo de o&eracin normalb) .l sig!iente &aso lee el estado de las entradas *

las almacena en !na $ona de la memoria +!e se llamatabla de imagen de entradas (ablaremos de ella masadelante)


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c) .n base a s! &rograma de control# el PLC act!ali$a

!na $ona de la memoria llamada tabla de imagen de salidad) A contin!acin el &rocesador act!ali$a el estado de

las salidas Dco&iandoD acia los md!los de salida el estadode la tabla de imagen de salidas (de este modo se controla

el estado de los md!los de salida del PLC# rela*# triacs#etc)e) !el"e a eec!tar el &aso b) Cada ciclo de eec!cin se

llama ciclo de barrido (scan)# el c!al normalmente se

di"ide en1eri/icacin de las entradas * salidas.ec!cin del &rograma


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Otas (unciones adiciona%es de% PLC

a) .n cada ciclo del &rograma# el PLC e/ectFa !nce+!eo del /!ncionamiento del sistema re&ortandoel res!ltado en la memoria# +!e &!ede sercom&robada &or el &rograma del !s!ariob) .l PLC &!ede controlar el estado de las

Iniciali$aciones de los elementos del sistema1 cadainicio de !n micro&rocesador tambin se com!nica a

la memoria del PLC


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c) G!arda los estados de las entradas * salidas enmemoria1 Le &!edes indicar al PLC el estado +!e deseas +!e&resenten las salidas o las "ariables internas# en el caso de+!e se &rod!$ca !n /allo o !na /alta de energ0a en el e+!i&o

.sta /!ncionalidad es esencial c!ando se +!ieren &rotegerlos datos de salida del &rocesod) Ca&acidad mod!lar1 Gracias a la !tili$acin de

icro&rocesadores# &!edes e3&andir los sistemas PLC

!sando md!los de e3&ansin# en /!ncin de lo +!e tere+!iera el crecimiento de t! sistema P!ede e3&andirse atra"s de entradas * salidas digitales# an%logas# etc# as0como tambin con !nidades remotas * de com!nicacin


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C&'o se c%asi(ican %os PLC?

PLC )ano:Generalmente es !n PLC de ti&o com&acto (es decir# +!e integra la

/!ente de alimentacin# la CPU * las entradas * salidas) +!e &!edemanear !n con!nto red!cido de entradas * salidas# generalmenteen !n nFmero in/erior a :66 .ste PLC &ermite manear entradas *salidas digitales * alg!nos md!los es&eciales

PLC Co'pacto.stos PLC tienen incor&orada la /!ente de alimentacin# s! CPU *

los md!los de entrada * salida en !n solo md!lo &rinci&al *

&ermiten manear desde !nas &ocas entradas * salidas asta "arioscientos (alrededor de 766 entradas * salidas)# s! tama,o ess!&erior a los PLC ti&o Nano * so&ortan !na gran "ariedad demd!los es&eciales# tales como1


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.ntradas * salidas an%logasd!los contadores r%&idosd!los de com!nicaciones

Inter/aces de o&erador.3&ansiones de entrada * salida


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PLC *odu%a:

.stos PLC se com&onen de !n con!nto de elementos+!e con/orman el controlador /inal .stos son1.l Rac-

La /!ente de alimentacinLa CPULos md!los de entrada * salida4e estos ti&os de PLC e3isten desde los denominados

icro?PLC +!e so&ortan gran cantidad de entradas *salida# asta los PLC de grandes &restaciones +!e&ermiten manear miles de entradas * salidas


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Las !nidades /!ncionales * la administracin de entradas * salidas

Cu+%es son %as unidades (unciona%es de unPLC?Un controlador lgico &rogramable se com&one de

c!atro !nidades /!ncionales1La !nidad de entradasLa !nidad de salidasLa !nidad lgicaLa !nidad de memoria


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H!e &asa dentro del PLCJ


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.n el diagrama +!e se m!estra a contin!acin se&!ede obser"ar la estr!ct!ra interna de los PLC delc!al "amos a describir cada !na de las !nidades/!ncionales mencionadas mas arriba1


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4iagrama de !n PLC con dis&ositi"os de entrada* salida


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Unidad de .ntradas

La !nidad de entradas &ro&orciona el aislamiento

elctrico necesario del entorno * adec!a el "oltae de

las se,ales elctricas +!e recibe el PLC +!e&ro"ienen de los interr!&tores de los contactos Lasse,ales se a!stan a los ni"eles de "oltae +!e marcala Unidad Lgica


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A este md!lo se !nen elctricamente los ca&tadores(interr!&tores# /inales de carrera# &!lsadores#)La in/ormacin recibida en l# es en"iada a la CPU&ara ser &rocesada de ac!erdo la &rogramacinresidente


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Se &!eden di/erenciar dos ti&os de ca&tadores +!e se &!edenconectar al md!lo de entradas1 Los Pasi"os * los Acti"osE Los Captadoes Pasi$osson a+!ellos +!e cambian

s! estado lgico# acti"ado ? no acti"ado# &or medio de !na

accin mec%nica .em&lo de ellos son los Interr!&tores#&!lsadores# /inales de carrera# etcE Los Captadoes Acti$osson dis&ositi"os

electrnicos +!e necesitan de la alimentacin &or !na

tensin &ara "ariar s! estado lgico .ste es el caso de losdi/erentes ti&os de detectores (Ind!cti"os# Ca&aciti"os#Kotoelctricos)


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!cos de estos a&aratos &!eden ser alimentados&or la &ro&ia /!ente de alimentacin del a!tmataTodos los +!e conocen los circ!itos de a!tomatismos

ind!striales reali$ados con contactores# saben +!e se&!eden !tili$ar# como ca&tadores# contactoselctricamente abiertos o elctricamente cerradosde&endiendo de s! /!ncin en el circ!ito


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Como eem&lo &odemos "er !n sim&le arrancador &aro marca .n l se disting!e el contacto !sado como &!lsadorde marca +!e es normalmente abierto * el !sado como&!lsador de &arada +!e es normalmente cerrado (er /ig!ra

i$+!ierda en la sig!iente &%gina)Sin embargo en circ!itos a!tomati$ados &or a!tmatas# los

ca&tadores son generalmente abiertos .l mismo arrancador&aro marca reali$ado con !n a!tmata (/ig!ra de la

dereca en la &%gina sig!iente) contem&la esta "ariedad.n l se "e +!e ambos &!lsadores * el rel trmico a!3iliarson abiertos


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Partida de !n motor mediante !n PLC


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,-. Unidad de Sa%idas

.sta !nidad ace&ta las se,ales lgicas &ro"enientes de laUnidad Lgica * &ro&orciona el aislamiento elctrico a losinterr!&tores de contactos +!e se conectan con el entornoLas !nidades de entrada salida del PLC son

/!ncionalmente ig!ales a los bancos de rels# +!e seem&leaban en los antig!os controladores lgicos de ti&otambor La di/erencia radica en +!e las !nidades deentrada salida de los PLC son de estado slido

La eliminacin de contactos mec%nicos se trad!ce en !nama*or "elocidad de o&eracin * ma*or tiem&o entrea"er0as (T'K)


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Unidad de salidas


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,-/ Unidad L&0ica

.l corazn de !n PLC es la !nidad lgica# la c!al sebasa en !n micro&rocesador .sta !nidad eec!ta lasinstr!cciones &rogramadas en la memoria# &aradesarrollar los es+!emas de control lgico +!e se an

dise,ado &re"iamenteAlg!nos e+!i&os antig!os contienen en la !nidad

lgica elementos discretos# como &or eem&lo1Com&!ertas NAN4# NBR# KLIPKLBP# CBNTA4BR.S#etc .ste ti&o de controladores son deHARDWAREf!sicos"# mientras +!e a+!ellos +!e !tili$an memoriasse llaman de#$%TWARE lgicos"


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,-1 *e'oia

La memoria almacena el cdigo de mensaes oinstr!cciones +!e tiene +!e eec!tar la !nidad lgica delPLC Las memorias se &!eden clasi/icaren PRB o RB * RA

emoria RB1 .s la memoria de slo lect!ra (Read onl&'emor&) .s !n ti&o de memoria no "ol%til# +!e &!ede serle0da &ero no escrita# es decir# est% &regrabada Se !tili$a&ara almacenar los &rogramas &ermanentes +!e coordinan

* administran los rec!rsos del e+!i&o * los datos necesarios&ara eec!tar la o&eracin de !n sistema basado enmicro&rocesadores .sta memoria se mantiene a!n+!e sea&ag!e el a&arato


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emoria RA1

.s !na memoria de acceso aleatorio (Random Access'emor&) .sta memoria es "ol%til * &!ede ser le0da *escrita segFn se desarrolle la a&licacin 4!rante laeec!cin del &roceso se &!ede acceder en c!al+!ier

momento a c!al+!ier &osicin de la memoriaPor medio de estas memorias se &!ede !tili$ar !n PLC en

&rocesos di/erentes# sin necesidad de readec!ar otrans/ormar el e+!i&o slo se debe modi/icar el &rograma

+!e est% cargado Para el control de !n &roceso eec!tado&or lotes (batc)# se &!eden almacenar "arias instr!ccionesen la memoria * acceder e3actamente a a+!lla +!einteresa


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.sta memoria g!arda los &rogramas de la a&licacin +!e se&!eden modi/icar Adem%s la memoria se &rotege conbater0as# &ara no &erder la in/ormacin c!ando se den cortesde /l!ido elctrico

.l sistema o&era a tra"s de la interaccin con el &rocesador(la !nidad lgica) * la emoriaC!ando se enciende el e+!i&o# el &rocesador lee la &rimera

&alabra de cdigo (instr!ccin) almacenada en memoria * laeec!taUna "e$ +!e termina de eec!tar la instr!ccin le0da# b!sca en

memoria la sig!iente instr!ccin * as0 s!cesi"amente asta+!e se com&leta la tarea


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,-2 3nte(aces de Estado S&%ido

La /!ncin de los md!los de entrada * salida# +!e *a emosdescrito# es conectar el PLC con el m!ndo e3terior de los motores#interr!&tores l0mites# al!mbrados# * dis&ositi"os de medicin +!eest%n &resentes en el entorno +!e +!eremos controlar * acer/!ncionar.stos md!los se constr!*en a tra"s de elementos de estado slidoLas &rimeras a&licaciones +!e se reali$aron con dis&ositi"os &ara el

control de &artida de e+!i&os de &otencia se remontan a &rinci&iosde la dcada de :;76# c!ando se !tili$aban diodos * transistores

Sin embargo# en la &r%ctica# las a&licaciones &rod!cti"ascomen$aron en :;7


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Los com&onentes de estado slido em&leados en lasa&licaciones de control ind!strial an reem&la$ando a losrels mec%nicos en m!cas de las /!nciones +!e stoslle"aban a cabo

Los dis&ositi"os de estado slido &resentan m!cas"entaas con res&ecto a los rels# tales como# alta "elocidadde o&eracin# &e+!e,o tama,o * bao cons!mo de&otencia

Sin embargo# son elctricamente menos rob!stos * m%ssensibles a las tem&erat!ras ele"adas * a la inter/erenciaelectromagntica (.I)# es decir# mas s!sce&tibles a /allos


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Recti(icado conto%ado de si%icio SCR


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.l recti/icador controlado de silicio (SCR)# llamadotambin tiristor# se !tili$a como !n interr!&torelectrnico +!e dea &asar corriente en !n solo sentido.l SCR# al recibir !n im&!lso &or la com&!erta# dea

&asar corriente slo en el sentido %nodo c%todo#com&ort%ndose de /orma similar a !n diodoPara +!e se inicie la cond!ccin de !n SCR debe darse

+!e1:) .l %nodo sea &ositi"o res&ecto al c%todo2) Se d !n im&!lso &ositi"o entre la com&!erta * el

c%todo


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.l SCR &ermanecer% en el modo de cond!ccin mientras el "alor de lacorriente est &or encima del "alor cr0tico m0nimo * se mantenga ladi/erencia de &otencia &ositi"a del %nodo con res&ecto al c%todo.l SCR tambin entrar% en cond!ccin si la tensin entre el %nodo * el

c%todo sobre&asa los l0mites es&ec0/icos del SCR (cond!ccin &or

a"alanca)Generalmente# se em&lea el SCR en circ!itos de corriente alterna (AC)

ediante !n im&!lso de control en la com&!erta# +!e debe a&licarsed!rante el medio ciclo &ositi"o# el SCR entra en cond!ccin.3isten di"ersos circ!itos electrnicos !tili$ados &ara en"iar los

im&!lsos corres&ondientes a la com&!erta del SCR Alg!nos de ellosem&lean micro&rocesadores# circ!itos tem&ori$adores# sensores de/ase# UOT# etc


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.l TRIAC

se !tili$a como !n interr!&tor electrnico +!e dea&asar corriente en ambos sentidos S! constr!ccin esla de dos SCR conectados en anti?&aralelo.l TRIAC tiene !n am&lio cam&o de !so en los

arran+!es de motores de corriente alterna (AC)# *a +!e&!ede cond!cir en ambos semiciclos de "oltae alterno.n com&aracin con los rels# el TRIAC res!lta ser m%s

sensible a la tensin a&licada# a la corriente * a ladisi&acin interna de &otencia Una mala o&eracin&!de da,ar el dis&ositi"o &ara siem&re


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./ectos de R!ido

Se de/ine el r!ido como toda se,al elctricaindeseada# +!e &!ede entrar al e+!i&o &or di/erentes

"0as.l r!ido abarca el es&ectro com&leto de /rec!encia *

no &resenta !na /orma de onda determinada.l r!ido elctrico &!ede ocasionarle serios

&roblemas de /!ncionamiento a los e+!i&os de

estado slido# a ca!sa de los baos ni"eles de se,alcon las +!e stos /!ncionan


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.l r!ido &!ede corres&onder a alg!no de los tresti&os b%sicos +!e se indican1R!ido transmitido# &ro&io de la se,al original

R!ido inerente# &rod!cto de los elementos +!e seintegran en !n sistema de ad+!isicin de datosR!ido ind!cido# originado &or las /!entes de

alimentacin# aco&lamientos magnticos *

aco&lamientos electrost%ticos


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Alg!nas medidas +!e deben tenerse en c!enta &arared!cir el aco&lamiento del r!ido elctrico son1Usar enca&s!lados met%licos adec!ados (a!la Karada*)Canali$ar las l0neas de control de los dis&ositi"os de

estado slido en /orma se&arada de las l0neas dealimentacinUtili$ar cables a&antallados * tren$ados# +!e

&ro&orcionan !n esc!do adec!ado contra el

aco&lamiento electrost%tico * magntico.l em&leo de /iltros adec!ados &ermitir% eliminar el

r!ido indeseado de la se,al


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Consideraciones es&eciales

Los com&onentes de estado slido son m!* /iables c!ando se !tili$an en losrangos * condiciones de o&eracin adec!adosLa "ida media de !n TRIAC &!ede ser# &or eem&lo# de 876666 oras o 76 a,os#

considerando condiciones de o&eracin t0&icas Sin embargo# &!ede /allar de/orma aleatoria# incl!so si se em&lea dentro de los rangos de o&eracin de dise,oNo es &osible &redecir c!%ndo "a a /allar !n com&onente de estado slido

c!al+!iera# como en el caso de los rels mec%nicos# en los +!e obser"ando s!com&ortamiento se &!ede conocer el estado o&eracional * la "ida media es&erabledel a&aratoLos controladores lgicos &rogramables tienen en c!enta las limitaciones *

"entaas de los elementos de estado slido +!e em&lean# de modo +!e se &!edenminimi$ar los e/ectos del r!idoGeneralmente# los PLC em&lean r!tinas de a!todiagnstico * "eri/ican

constantemente el /!ncionamiento correcto de los dis&ositi"os de entrada * salida


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Administrador de entradas * salidas de !n PLC

'ases de ontae


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.l montae de los di"ersos md!los del PLC se reali$a en slots o es&acios

&re&arados !bicados en rac-s o armarios

Los md!los b%sicos de !n PLC son1

K!ente de alimentacinCPUInter/aces de entrada * salida4e&endiendo del modelo * la marca# e3isten en el mercado rac-s de di"ersos

tama,os# +!e &!eden contener &or eem&lo 8# @# # :2# :8 * :@ slots

SegFn la a&licacin * los e+!i&os a montar# se debe escoger el tama,o adec!ado derac- .n todo caso# siem&re es &osible instalar !n md!lo de am&liacin# +!e&ermite la cone3in de !n rac- adicional


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Btros md!los e3istentes son1

d!los de com!nicaciones (TCPIP# 49# etc)

d!los de control de red!ndanciad!los &ara cone3in de rac-s remotosd!los de inter/a$ ombre?m%+!ina (teclado#

monitores# etc)d!los de almacenamiento de in/ormacind!los controladores PI4

d l d i i


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d!los de Com!nicaciones

Los md!los de com!nicaciones &ermiten la cone3in delPLC a otros sistemas de in/ormacin# tales comocom&!tadores * otros PLC

.3isten &or eem&lo redes ti&o 4ata 9igQa* (Con!nto dedis&ositi"os electrnicos ? PCs# ser"idores# mdems# ro!ters? * elementos de com!nicacin ? redes tele/nicas# /ibras&ticas# satlites ? +!e &ermiten a em&resas * &artic!lares el

acceso a grandes cantidades de in/ormacin) &ara establecer!na red de PLC conectados a !n com&!tador 9ost# !tili$adacomFnmente en sistemas de control distrib!ido


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*&du%os de conto% de Redundancia

Son !tili$ados &ara aseg!rar la o&eracin de !nmd!lo red!ndante en caso de /allos (el md!lored!ndante es a+!el +!e se em&lea &or d!&licado&ara garanti$ar +!e el sistema no se cae a!n+!e /alle

alg!no de los s!bsistemas +!e lo atienden)Generalmente se !tili$a red!ndancia &ara el md!lo

de /!ente de alimentacin * la CPU


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*&du%os paa cone4i&n de racks e'otos

.n m!cas a&licaciones los sensores * los act!adoresest%n locali$ados a gran distancia del PLC .n estoscasos se !tili$an losrac(s remotos# +!e se conectan&or medio de !n cable al rac( central del PLC 4e

este modo se consig!en distancias de asta 566metros


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Para establecer esta com!nicacin se !tili$a !nmd!lo denominado canal controlador de entradas *salidas (IBCC) en el rac(local * otro llamadocontrolador de base (4'C) en el rac( remoto# al +!e

se le &!ede conectar otro rac( remoto#establecindose as0 !na ar+!itect!ra distrib!ida condistintos ni"eles de erar+!0a

*&du%os de inte(a5 ho'6e '+8uina


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*&du%os de inte(a5 ho'6e7'+8uina

Se !tili$an &ara establecer la com!nicacin entre elPLC * el !s!ario .n la ma*or0a de los casos seem&lea con este /in# !n com&!tador PC conectadoserialmente# desde el c!al se &!ede &rogramar el PLC

* "er los estados de los registros internos * los&!ntos de entradasalida .n otros casos se !sa!nHand )eld monitor# +!e es !n dis&ositi"o&e+!e,o con teclas /!ncionales * &antalla decaracteres


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*&du%os de a%'acena'iento de in(o'aci&n

Por lo general se !tili$an medios de almacenamiento

magnticos tales como cintas * discos# en los +!e se&!ede g!ardar in/ormacin de los "alores de los&!ntos de entrada * salida * registros internos

*&d % t % d P39


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*&du%os conto%adoes P39

Se !tili$an en el control de &rocesos# en el +!e se&retende conseg!ir +!e !na "ariable de salida de !n&roceso sea ig!al a !na "ariable de re/erencia


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Puntos de entada # sa%ida

Los &!ntos de entrada * salida del PLC son las entradas* salidas /0sicas +!e ste &!ede manearCada &!nto tiene s! re&resentacin interna en la

memoria del PLC# en la +!e se !tili$an nFmeros &ara

identi/icarlosPor lo general los md!los de entrada * salida "ienen

con/ig!rados en gr!&os de &!ntos * &!eden llegarasta :628# am&liables a m%sLos &!ntos de entrada son designados como M6# M:# M2#

M5# mientras +!e los &!ntos de salida se identi/icancomo 6# :# 2# 5


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.n el gr%/ico sig!iente se m!estra !na con/ig!racinb%sica de !n PLC de :@ entradas * :@ salidas1

Al dise,ar el &rograma se debe acer re/erencia a las "ariables de entrada *salida +!e identi/ican los &!ntos del PLC


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E"e'p%o

.n el eem&lo gr%/ico +!e "er%s en la &%ginasig!iente se desea encender !na l%m&ara L: c!andose conecte el interr!&tor A o el interr!&tor ' *encender !na l%m&ara L2 c!ando L: est a&agada *

el interr!&tor C est conectado


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La asignacin de entradas * salidas se e/ectFa &or medio deldis&ositi"o de &rogramacin del PLC Por lo general se !tili$a!n PC con inter/a$ gr%/ica +!e &ermita "is!ali$ar el diagrama

escalera RLL (Rela& Ladder Logic)

Re0isto i'a0en


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.s !n %rea de memoria del PLC reser"ada &ara mantener el estado de todaslas entradas * salidas .ste registro se act!ali$a en /orma &ermanente.3isten di"ersos registros1 Re0isto i'a0en discetoCorres&onde a locali$aciones de bits# donde se almacena el estado de todas

las entradas salidas digitalesRe0isto i'a0en de e% conto%Son locali$aciones de memoria de bits donde se g!arda el estado de los rels

controlRe0isto i'a0en de pa%a6a

Consiste en locali$aciones de memoria# donde se registra el "alor de cada&alabra de entrada * salida.n la &rogramacin de !n PLC se !tili$a tambin registros internos# +!e son

de gran a*!da &ara almacenar datos intermedios .stos registros sondesignados comFnmente como C6# C:# C2#


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L.NGUAO.S 4. PRBGRAACIN BRI.NTA4BS A PLC

,- Len0ua"es de po0a'aci&nLos leng!aes de &rogramacin o/recen !n con!nto de

instr!cciones con !na determinada sinta3is &ara eec!tar!na /!ncin

.3isten leng!aes de ni"el bao# intermedio * s!&eriorde&endiendo del grado de com!nicacin +!e se tiene con la!nidad de control de &rocesos (CPU) * el grado decom&leidad de las instr!cciones


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Los leng!aes de &rogramacin tambin se &!edenclasi/icar entre si son leng!aes estr!ct!rados o noestr!ct!rados# lo +!e se re/iere a la /orma en +!e seescriben * agr!&an las instr!ccionesLos leng!aes de &rogramacin deben ser de /%cil

entendimiento# de manera +!e &ermitan s!modi/icacin &osterior# si es +!e e3isten n!e"os

re+!erimientos


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Len0ua"es de 6a"o ni$e%

Son los leng!aes +!e o&eran con instr!cciones +!econtrolan cada bit de la CPU .em&lo de ello son losleng!aes assembler* de m%+!ina No obstante# est%nm!* limitados1 Por eem&lo# con estos leng!aes slo

se &!eden s!mar nFmeros de :@ bits Para reali$ar!na s!ma mas com&lea# de nFmeros de m%s bits# esnecesario descom&oner el nFmero en nFmerossencillos# s!marlos !no &or !no g!ardando el arrastre

de cada s!ma b%sica# &ara s!marlo con el sig!ientenFmero m%s signi/icati"o * as0 s!cesi"amente


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.em&lo1Su'a ./ en Asse'6%e de ;


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Con estos lenguajes de programaci!n se dispone deun conjunto de instrucciones que ya pueden

comunicarse, tanto a ni$el de itcon el

microprocesador, como ejecutar funciones de mayor

grado de complejidad.%n estos lenguajes de ni$el intermedio se incorporan

las funciones aritm&ticas, algunas funciones

matemticas (trigonom&tricas, ra# cuadrada,

logaritmos, etc.) y funciones de manipulaci!n dearc"i$os en dispositi$os de almacenamiento e'terno.

%jemplos de lenguajes de ni$el medio C, *+-.

Leng!ae Intermedio


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%jemploClculo de 20! en C:

s/0

for( i10i2130i44)ss5i0

Leng!ae de Ni"el S!&erior


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Leng!ae de Ni"el S!&erior

Con los leng!aes de ni"el s!&erior se consig!e reali$arcon tan solo !na instr!ccin !na o&eracin# +!e con losleng!aes de ni"eles in/eriores slo se &odr0an reali$arcon el a!3ilio de !n con!nto de mFlti&les

instr!ccionesAs0 &or eem&lo# con !na sola instr!ccin# !n leng!ae

de ni"el s!&erior orientado al em&leo de bases de datos#&!ede ordenar al/abticamente !na lista de nombres

.em&los de leng!aes de ni"el s!&erior1 PASCAL#KBRTRAN# 'ASIC# d'AS.# CB'BL# SL


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.em&lo1Odena'iento de un diectoio te%e(&nico

en d>ASE!se tele/onoinde3 on nombre to telenom

Leng!aes .str!ct!rado * no .str!ct!rados


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Leng!aes .str!ct!rado * no .str!ct!rados

.n la &rogramacin estr!ct!rada# a di/erencia de lano estr!ct!rada# no se &!ede bi/!rcar el &rograma.s decir# slo &!edes eec!tar el &rograma &orsecciones Para reali$ar !na bi/!rcacin# tendr%s +!e

rec!rrir a instr!cciones condicionales +!e eec!tar%n!na seccin del &rograma slo si se c!m&le !nadeterminada condicin A+!0 radica la di/erencia/!ndamental entre ambas /ormas de &rogramacin


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.l leng!ae no estr!ct!rado &ermite la bi/!rcacindesde * acia c!al+!ier l0nea del &rograma.em&los de leng!aes no estr!ct!rados1 'ASIC#

KBRTRAN#Assembler.em&los de leng!aes estr!ct!rados1 C#

PASCAL# d'AS.

Leng!ae de &rogramacin orientad al PLC


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Leng!ae de &rogramacin orientad al PLC

.l leng!ae de &rogramacin de !n PLC &ermite lacreacin del &rograma +!e controlar% s! CPUediante este leng!ae el &rogramador &odr%

com!nicarse con el PLC * as0 con/iarle !n &rograma

&ara controlar las acti"idades +!e debe reali$ar ela!tmata 4e&endiendo del leng!ae de&rogramacin em&leado# se &odr% reali$ar !n&rograma mas o menos com&leo


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O!nto con el leng!ae de &rogramacin# todos los/abricantes de PLC s!ministran !n so/tQare deentorno &ara +!e el !s!ario &!eda escribir s!s&rogramas de manera con/ortable .ste so/tQare es

normalmente gr%/ico * /!nciona en ordenadores&ersonales con sistemas o&erati"os abit!ales


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Los sistemas de &rogramacin mas abit!ales &ara&rogramar los PLC son1Programacin con diagrama de escaleraProgramacin con blo+!es /!ncionalesProgramacin con lgica boolena


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? Retirado el material# se &!ede reiniciar el &rocesomediante !n botn Reset;? .l &roceso se &!ede detener en c!al+!ier

momento con !na botonera Sto&:6? Un contador contabili$a el nFmero de blo+!es

em&leados# a la c!enta de :2# enciende !na l!$ &arareno"ar el &roceso

::? Al reiniciar con Start "!el"e el contador a 6


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Documents

ASIGNATURA PLC2