Ricardo Mayo Bayón - infoPLC

Domótica y Edificios Inteligentes Universidad de Oviedo

Domótica.La Gestión técnica de las instalaciones en edificios y viviendas PLC´s

Transparencia 1

SistemasSistemas domóticos domóticos basadosbasados en PLC’sen PLC’s

Ricardo Mayo BayónDpto. de Ingeniería EléctricaUniversidad de Oviedo

Autómatas programablesAutómatas programablesVISIÓN GENERALVISIÓN GENERAL



Transparencia 2

Sistema automatizado. PLC’s

• Esquema general de sistema automatizado• Componentes habituales. PLC• PLC. Definición y concepto gráfico• Arquitectura típica de un PLC• ¿Cómo trabaja un PLC?• Criterios de selección. Gamas de PLCs. Tendencias• Elementos de programación. Tipos de lenguajes actuales• Equipos de programación, diseño y explotación• Desarrollo de un proyecto con PLCs



Transparencia 3

Sistema automatizado. Componentes habituales

Parte Parte OperativaOperativa

Parte deParte deControlControl

Parte de Parte de SupervisiónSupervisióny Explotacióny Explotación

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

•• Lógica cableadaLógica cableada•• PLC´sPLC´s•• 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 SupervisiónSupervisióny Explotacióny Explotación AutómatasAutómatas

programablesprogramables(PLC´s)(PLC´s)

Interface SInterface S--CC



Transparencia 6

¿Qué es un autómata programable?

Definición IEC 61131Definición IEC 61131

Un autómata programable (AP) es un sistema electrónico programablediseñado para ser utilizado en un entorno industrial, que utiliza unamemoria programable para el almacenamiento interno de instruccionesorientadas al usuario, para implantar unas soluciones específicas talescomo funciones lógicas, secuencia, temporización, recuento y funcionesaritméticas con el fin de controlar mediante entradas y salidas, digitalesy analógicas diversos tipos de máquinas o procesos.

AP Autómata programablePLC Programmable Logic Controller



Transparencia 7

Concepto gráfico de PLC

Automatismo eléctrico Vs. Autómata programable



Transparencia 8

Controladores eléctricos y programables

Precio

Micro PLC

Módulo Lógico

Temporizadores

Contactores

PLC

Functionalidad



Transparencia 9

Conexión a otros controladoreso con E/S remotas

Fuente de alimenta-ción

MóduloEntradasDigitales

MóduloSalidasDigitales

MóduloE/Sanalógicas

MóduloCPU

Conectores al bus para más módulosde E/S

220-230 VAC

24VDC

5VDC

Sensoresdigitales(interruptores,sensores de prox.)

Actuadoresdigitales(válvulas neumáticas,lámparas indicadoras.)

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

Unidad de programaciónó supervisión

Bus

Arquitectura de un PLC

Sensores analógicos(Termopares, potenciómetros)Actuadores analógicos(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

¿Cómo trabaja un PLC?



Transparencia 13

Características del PLC-X

Especificacionesdel sistema

Selección de un PLC(criterios cuantitativos)Selección de un PLCSelección de un PLC(criterios cuantitativos)(criterios cuantitativos)



Transparencia 14

Ayudas al desarrollo de programasFiabilidad del productoServicios del suministradorNormalización en plantaCompatibilidad con equipos de otras gamasCostePrevisión de repuestos

Selección de un PLC. Criterios cualitativos



Transparencia 15

Gama de autómatas TSX (Schneider) y Siemens

TSX Nano

TSX Micro

TSXTSX PremiumPremium

Apl

icac

ione

s

Simples

Complejas

Nº E/S46 300 2000

S7-200

S7-300 S7-400

Gamas de PLC’s en distintos fabricantes



Transparencia 16

Nuevas tendenciasArquitecturas abiertas PC/PLC



Transparencia 17

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

Ejemplo de Software deprogramación



Transparencia 18

Elementos de programación (IEC 61131-3)

4 Lenguajes de programación + Grafcet (SFC)

• Lenguajes gráficosDiagrama 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 selección del lenguaje de programación depende de la experiencia del programador, de la aplicación concreta, del nivel de definición de laaplicación, de la estructura del sistema de control y del grado de comunicación con otros departamentos de la empresa...



Transparencia 19

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

(Basic, C++, etc)

LD Entrada_ManualOR Entrada_AutomáticaAND DesbloqueoST Funcionamiento

LD Entrada_01

IL

( )S_01 S_02

S_03

Manual

S_01 LD

TON

Tiempo_01

XORS_01

S_02

S_03 Lámpara

T#12s400ms

FBD Tiempo actual

Start

Paso_1

Paso_2

S_01

Transición_02

Transición_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 programación



Transparencia 20

Nuevos entornos de desarrollo (IEC 61131-3)



Transparencia 21

Herramientas de depuración integradas



Transparencia 22

Equipos para la programación y explotación

De ajusteDe programación y mantenimientoPuesto de trabajo, PCVisualizadores con pantalla alfanuméricaTerminales con pantalla alfanuméricaVisulizadores con pantalla semigráficaPupitres de explotación y controlTerminales con pantalla gráficaEstaciones de diálogo y control



Transparencia 23

Software de diseño y explotación

Herramientas de simulaciónDiseño e instalación de aplicacionesDesarrollo de funciones CTratamiento en lógica difusaPuesta a punto de programas de autómata Servidores OPCVisualizar, ajustar y gobernar la instalaciónAplicaciones para terminales de operadorSoftware de comunicaciones



Transparencia 24

Desarrollo de un proyecto con PLC’s



Nº y tipo deE/S

Nº y tipo deE/S

ConfiguraciónConfiguración

Programaciónde secuenciasProgramaciónde secuencias

Introducir elprograma

Introducir elprograma

CorrecciónCorrección

ControlControlConexión y montaje

Conexión y montaje

DocumentaciónDocumentación

Listado delprograma

Listado delprograma

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