Introducción Controlador Lógico Programable master

DOCENTE:DOCENTE: ALEX FERNANDEZ CHAVEZ

1.¿Qué es un Controlador Lógico Programable (PLC)?

2.Campos de aplicación.

3.Ventajas Y Desventajas

4.Clasificación

5.Estructura interna de los PLCs.

6.Funcionamiento

7.Lenguajes de Programación

8.Conclusión

QUE ES UN PLC

UN CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE ES:

•Un equipo electrónico, basado en un microprocesador o microcontrolador, que tiene generalmente una configuración modular, puede programarse en lenguaje no informático y esta diseñado para controlar procesos en tiempo real y en ambiente agresivo (ambiente industrial).

•El control de un PLC se realiza sobre la base de una lógica, definida a través de un programa interno.

¿Qué es un Autómata Programable (PLC)?

COMPONENTES DE UN PLC

ENTRADABLOQUE

DE ENTRADAS

CPUBLOQUE

DE SALIDAS

SALIDA

Bloque de entradasAdapta y codifica de forma comprensible para la CPU las señales procedentes de los dispositivos de entrada o captadores,

como por ejemplo, pulsadores, finales de carrera, sensores, etc.

Misión: proteger los circuitos internos del autómata, proporcionado una

separación eléctrica entre estos y los captadores.

Bloque de salidasDecodifica las señales procedentes de la CPU, las amplifica y las envía a los dispositivos de salida o actuadotes, como lámparas, relees, contactares, arrancadores, electro válvulas, etc.

Unidad central de proceso (CPU)Este bloque es el cerebro del autómata.

Su función es interpretar las instrucciones del programa de usuario y en función de las entradas, activar las salidas deseadas

Campos de aplicación• Control de Iluminación

• Puestos de Vigilancia

• Control de Puertas, Persianas, Toldos

• Calefacción, Frio,Ventiladores• Riego, bombas de agua

• Cintas Transportadoras

• Sistemas de llenadoCampos de aplicación

Otras aplicaciones:Otras aplicaciones:

• Líneas de ensamblaje / Sistemas de embalaje / Máquinas expendedoras / Controles de bombas / Mezclador / Equipos de tratamiento y manipulación de material / Maquinaria para trabajar madera / Paletizadoras / Máquinas textiles / Máquinas herramientas

Campos de aplicación

Ventajas• No es necesario el esquema de contactos.

• No es necesario simplificar ecuaciones lógicas (la memoria interna del AP es suficientemente grande).

• Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni añadir aparatos.

• Mínimo espacio de ocupación.

• Menor coste de mano de obra de la instalación.

• Posibilidad de controlar varias máquinas con el mismo AP

Ventajas

• Economía de mantenimiento. Además de aumentar la fiabilidad del sistema (se eliminan contactos móviles), los mismos APs pueden indicar y detectar averías.

• Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedar reducido el tiempo de cableado.

• Si la máquina queda fuera de servicio, el AP sigue siendo útil para otra máquina o sistema de producción.

Ventajas

Desventajas

• Hace falta un programador: adiestramiento de un técnico.

• Coste inicial.

Desventajas

CLASIFICACION DE LOS PLCs

• POR TIPO DE FORMATO

– COMPACTOS: Suelen integrar en el mismo bloque la alimentación, entradas y salidas y/o la CPU. Se expanden conectándose a otros con parecidas características.

– MODULARES: Están compuestos por módulos o tarjetas adosadas a rack con funciones definidas: CPU, fuente de alimentación, módulos de E/S, etc … La expansión se realiza mediante conexión entre racks.

Clasificación

Estructura interna de los PLCs

1. CPU.

2. Entradas.

3. Salidas.

4. Fuente de alimentación.

5. Interfaces.

6. Unidad de programación.

7. Memoria.

Estructura interna de los APs


1. CPU (Central Processing Unit)

• Parte inteligente del sistema. Interpreta las instrucciones del programa y consulta el estado de las entradas.

• Dependiendo de dichos estados y del programa, ordena la activación de las salidas deseadas.

• Vigila que el tiempo de ejecución del programa de usuario no exceda un tiempo máximo (Watchdog).

• Chequea el sistema. Se compone de:- Procesador- Memoria monitor del sistema- Circuitos auxiliares


A) PROCESADOR:

• Constituido por microprocesador, reloj y chips auxiliares.

• Realiza operaciones de tipo lógico, de tipo aritmético y de control de la transferencia de información dentro del AP

• Contiene:

- Unidad aritmética y lógica (ALU).

- Unidad de control (UC) o decodificador de instrucciones.

- Acumulador (almacena resultado de última operación de ALU)

- Flags (indicadores de resultados).

- Contador de programa (lectura de instrucciones de usuario).

- Bus interno.

B) MEMORIA MONITOR DEL SISTEMA:

• Memoria tipo ROM que contiene:

- Sistema operativo del AP.

- Rutina de inicialización tras puesta en reset.

- Rutinas de test y de respuesta a error de funcionamiento.

- Intercambio de información con unidades exteriores.

- Lectura y escritura en interfaces de E/S


CPU: ¿Cómo funciona?

• Al comenzar el ciclo, la CPU lee el estado de las entradas.

• A continuación ejecuta la aplicación empleando el último estado leído.

• Una vez completado el programa, la CPU ejecuta tareas internas de diagnóstico y comunicación.

• Al final del ciclo se actualizan las salidas. • El tiempo de ciclo depende del tamaño del

programa, del número de E/S y de la cantidad de comunicación requerida.


2. Entradas


• Entradas Digitales.- Permiten conectar al autómata, captadores del tipo todo o nada, como finales de carrera, interruptores, pulsadores, etc.

• Entradas Analógicas.-Permiten que los autómatas trabajen con accionadores de mando analógico, temperatura , presión de caudal, etc

3. Salidas


• Salidas digital.- permite al autómata actuar sobre accionadores que admiten órdenes del tipo todo o nada, electroválvulas, alarmas, solenoides, etc.

• Salidas analógicas.- permite que el valor de una vari9able numérica interna del autómata se convierta en tensión o intensidad, variadores de velocidad, reguladores de temperatura, etc

Soporte Técnico

DISPOSITIVOS DE ENTRADA / SALIDA

• EL PLC RECIBE SEÑALES DE ENTRADA TALES COMO, ENCODERS, FOTOCELULAS, PULSADORES, TECLADOS, ….

• EL PLC ACTIVA MEDIANTE SUS SALIDAS, VÁLVULAS, SOLENOIDES, CONTACTORES, INDICADORES LUMINOSOS, ...


4. Fuente de alimentaciónProporciona las tensiones necesarias para el funcionamiento

de los distintos circuitos del sistema.

Puede existir una batería adicional para mantener algunas posiciones internas y del programa usuario cuando falla la alimentación o se apaga el autómata.

CPU:

La propia CPU alimenta las interfaces conectadas a través del bus interno.

CC a 24VCA a 110/220V

Circuitos E/S: CC a 12/24/48VCA a 48/110/220V


5. InterfacesPermite el diálogo entre operador-máquina y entre máquina-PLC, por

medio de las E/S del PLC.

Los PLCs pueden manejar tensiones y corrientes de nivel industrial, porque disponen de un bloque de circuitos de interfaz E/S muy potente, que les permite conectarse directamente a los sensores y actuadores.

1. E/S ESPECIALES: no influyen en las variables de estado del proceso de automatización. Sólo adecúan las E/S para que puedan ser intelegibles por la CPU o por los actuadores.

2. E/S INTELIGENTES: admiten múltiples modos de configuración (combinaciones binarias en la misma tarjeta). Descarga de trabajo a la unidad central.

3. PROCESADORES PERIFÉRICOS INTELIGENTES: módulos que incluyen su propio procesador, memorias y puntos auxiliares de E/S. Contienen un programa especializado en la ejecución de una tarea concreta, independientemente de la CPU.


6.Unidades de Programación

• Conjunto de medios hardware y software, mediante los cuales se realiza la programación

• La sección de programación del PLC, permite ingresar dentro del mismo el programa por medio del teclado

• Parámetros como regulación, temporización, secuencia, etc.

Almacena:

• DATOS DEL PROCESO

2. DATOS DE CONTROL

7. Memoria

Señales de planta, entradas y salidas.Variables internas de bit y palabra.Datos alfanuméricos y constantes.

Instrucciones de usuario (programa).Configuración del autómata (modo de funcionamiento, número de E/S conectadas, …)


CLASIFICACION1. RAM (memoria de lectura y escritura)

2. ROM (memoria de solo lectura, no reprogramable)

3. EPROM (memoria de solo lectura, reprogramable con borrado por UV)

4. EEPROM (memoria de solo lectura, alterable por medios eléctricos)

Memoria interna. Puede ser la memoria de programa si hay una batería exterior que asegure el mantenimiento de los datos.

Almacenar el programa monitor del sistema

Memoria de programa. Almacena el programa usuario

Memoria de seguridad que salva el contenido de la RAM. Una vez reanudada la alimentación se vuelca el contenido de la EEPROM a la RAM.


El esquema de un proceso controlado por PLC es el siguiente:

ACTUADORES PROCESOSENSORES

SALIDAS PLC ENTRADAS

BLOQUES NECESARIOS PARA EL FUNCIONAMIENTO DEL PLC

Fuente de alimentaciónA partir de una tensión exterior

proporciona las tensiones necesarias para el funcionamiento de los distintos circuitos

electrónicos del autómata. Batería, capacitor de alto rendimiento: para mantener el programa y algunos

datos en la memoria si hubiere en corte de la tensión exterior.

Consola de programaciónPC o consolas de programación

PeriféricosSon aquellos elementos auxiliares,

físicamente independientes del autómata, que se unen al mismo mediante interfases, para realizar una función especifica y que amplían su campo de aplicación o facilitan

su uso.Como tales no intervienen directamente ni

en la elaboración ni en la ejecución del programa. Ej.: visualizador de mensajes,

impresoras, lectores de barra, etc.Funcionamiento

CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN PLC

12

3

45

Tiempo de Barrido

Encendido del Encendido del PLCPLC, auto chequeó e inicialización.

Lectura de las entradas físicas y actualización de la

imagen de entradas.

Ejecución del programa. Actualización de la imagen de salida. Lectura de

la imagen de salidas y actualización física de las

salidas.

Procesar las peticiones de comunicación. La CPU procesa los mensajes que haya recibido por el puerto de comunicación.

Efectuar el auto diagnostico de la

CPU. Se comprueba el CPU y la memoria del programa (solo en

modo RUN), así como el estado de

los módulos de ampliación. Funcionamiento

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓNLENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

Para realizar un proyecto se debe conocer las formas de lenguaje que entiende el entorno de aplicación. Los PLC ofrecen numerosos tipos de operaciones que permiten

solucionar una gran variedad de tareas de automatización, Se dispone de dos juegos básicos de

operaciones para crear un programa“SIMATIC” E “IEC 1131-3”

El editor de tareas contiene distintos lenguajes de programación como por ejemplo, el lenguaje AWL ( lista

de instrucciones), el lenguaje KOP (esquema de contactos) y lenguaje FUP (diagrama de funciones)

Lenguajes de Programación

CONCLUSION:CONCLUSION:

EL PLC es un aparato electrónico, de bajo mantenimiento y fácil uso, operado digitalmente que usa una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones las cuales implementan

funciones especificas tales como lógicas, secuénciales, temporizacion, para controlar a través de módulos de entrada /salida

digitales y analógicas, varios tipos de maquinas o procesos.-

LOGO! Funciones Básicas (GF)

ORConexión de ContactosNA en paralelo

NANDConexión de ContactosNC en paralelo

XORConmutador doble

NANDcon evaluaciónde flanco

ANDConexión de ContactosNA en serie

NOTInversor

NORConexión de ContactosNC en serie

ANDcon evaluaciónde flanco

LOGO! Funciones Especiales (SF)

Retardo a laConexión

Retardo a la desconexión

Telerruptor Relé con autorretención

Generador de pulsos

Retardo a laconexión memorizado

Contador dehoras de funcionamiento

Relé disipador Contador adelante/atrás

Comparadorde frecuencia

Generador depulsos asimétricos

Temporizadoranual

Interruptorhorario

Retardo deconexión/desconexión

Generadoraleatorio

Relé disipadoractivado por flancos

Comparadorde frecuenciaanalógico

ComparadorAnalógico

Interruptorde alumbradopara escalera

Interruptorde confort

Textos deaviso

Las 10 nuevas funciones

• Interruptor de alumbrado para escalera según DIN 18015-2

• Pulsador de Confort

• Puerta AND con evaluación de flanco

• Puerta AND negada con evaluación de flanco

• Generador aleatorio

• Comparador analógico

• Discriminador analógico

• Retardo de activación/desactivación

• Relé disipador activado por flancos

• Textos de aviso

Education

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