CURSO GENERAL DE AUTOMATAS PROGRAMABLES INDUSTRIALES

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1 CURSO GENERAL DE AUTOMATAS PROGRAMABLES INDUSTRIALES
Soporte Técnico

2 1. Introducción al control con PLC’s
ÍNDICE 1. Introducción al control con PLC’s 2. Iniciación a la programación del PLC 3. Programación básica del PLC con consola 4. Programación avanzada del PLC 5. Unidades especiales de E/S 6. Programación de PLC’s con Syswin 7. Anexo I. DM de Configuración de PLC’s Soporte Técnico

3 INTRODUCCION AL CONTROL CON PLC’s

4 EVOLUCION HISTORICA 1968: Procesador cableado sustituye a relés.
Década de los setenta Incorporación de elementos hombre-máquina. Manipulaciones de datos Operaciones aritméticas Comunicaciones (ordenador) Incremento de memoria E/S remotas Instrucciones más potentes Desarrollo de comunicaciones con dispositivos Década de los ochenta: Avance de la tecnología µP Alta velocidad de respuesta, más lenguajes Reducción de dimensiones Módulos inteligentes, autodiagnóstico Década de los noventa: Buses de campo abiertos Utilización de tecnología de ordenador: PCMCIA /ETHERNET Conceptos OMRON Smart Factory Plug & Play / Down sizing / Easy to use Soporte Técnico

5 AUTOMATIZACION PLC’s diseñados para cubrir las necesidades de control de cualquier tipo de máquina. Packing Plástico Herramienta Montaje Paletizador Soporte Técnico

6 AUTOMATIZACION PLC’s diseñados para cualquier aplicación de tipo industrial o no industrial. Control de planta Control de línea Telemando Tratamiento de aguas Domótica Gestión de energía Naútica Proyectos públicos Medio ambiente Soporte Técnico

7 AUTOMATIZACION Grandes Medios Pequeños
3 Familias de PLC’s para 3 niveles de aplicación. Pequeños Medios Grandes Hasta 128 E/S Hasta 512 E/S Más de 512 E/S Soporte Técnico

8 OBJETIVO Y FUNCION DE UNA AUTOMATIZACION
INCORPORACION DE UN ELEMENTO (Pej PLC) PARA QUE CONTROLE EL FUNCIONAMIENTO DE LA INSTALACION,DE LA MAQUINA O DEL SISTEMA EN GENERAL EN DEFINITIVA SE TRATA DE UN LAZO CERRADO ENTRE EL DISPOSITIVO QUE CONTROLA (PLC) Y LA INSTALACION EN GENERAL Soporte Técnico

9 OBJETIVO Y FUNCION DE UNA AUTOMATIZACION
EL ELEMENTO DE CONTROL (PLC) REACCIONA EN BASE A LA INFORMACION RECIBIDA POR LOS CAPTADORES (SENSORES) Y EL PROGRAMA LÓGICO INTERNO, ACTUANDO SOBRE LOS ACCIONADORES DE LA INSTALACION. Soporte Técnico

10 OBJETIVO Y FUNCION DE UNA AUTOMATIZACION
LOS PRINCIPALES FACTORES QUE FAVORECEN LA APARICION Y EVOLUCION DE LOS PROCESOS AUTOMATICOS SON BASICAMENTE : ECONÓMICOS CALIDAD SEGURIDAD LABORAL POR LO TANTO, LAS FUNCIONES BÁSICAS DE LA AUTOMATIZACION DE UNA MÁQUINA O DE UNA INSTALACIÓN SON: AUMENTAR LA PRODUCCION DISMINUIR COSTES MEJORAR LA CALIDAD DEL PRODUCTO ACABADO EVITAR TAREAS PELIGROSAS AL SER HUMANO INFORMACION EN TIEMPO REAL DEL PROCESO Soporte Técnico

11 PROGAMACION LÓGICA Soporte Técnico

12 SISTEMAS DE NUMERACION
LAS VARIABLES, EN GENERAL, PUEDEN EXPRESARSE O REPRESENTARSE SEGÚN DISTINTOS SISTEMAS DE NUMERACIÓN EL SISTEMA HABITUAL QUE SE EMPLEA DE FORMA COTIDIANA ES EL SISTEMA DIGITAL, QUE UTILIZA LOS SÍMBOLOS DEL 0 AL 9. HAY OTROS SISTEMAS DE NUMERACION QUE, AL TRABAJAR CON MÁQUINAS Y CON COMUNICACIONES, NOS APARECERÁN CONSTANTEMENTE BINARIO BCD (BINARIO CODIFICADO DECIMAL) HEXADECIMAL COMA FLOTANTE GRAY ASCII Soporte Técnico

13 SISTEMAS DE NUMERACION
EN GENERAL,CUANDO UNA CANTIDAD (Nª ENTERO) SE REPRESENTA MEDIANTE UN SISTEMA DE NUMERACIÓN DE BASE B, QUIERE DECIR : Soporte Técnico

14 CODIGO BINARIO CODIGO BINARIO
UTILIZA LOS SIMBOLOS (1 y 0) PAEA REPRESENTAR CUALQUIER VALOR LA FORMULA DE CONVERSION DE UN NUMERO DECIMAL A UN NUMERO BINARIO ES LA SIGUIENTE : DONDE Zi ES UNO DE LOS 2 SIMBOLOS (0 ó 1) Soporte Técnico

15 CODIGO BINARIO CODIGO BINARIO 2 2 2 2 2 2 16  1 0 0 0 0
EJEMPLO: LA REPRESENTACION DEL Nº12 EN BINARIO SERÁ : EJEMPLO : REPRESENTAR EN BINARIO LOS Nº DECIMALES 16 Y 45. 16  45  Soporte Técnico

16 Números en COMA FLOTANTE
Signo (s)  1: negativo , 0: positivo (bit 31) Mantisa (M)  La mantisa incluye 23 bits (bit ). Representa la parte derecha de número decimal. Exponente (e)  El exponente incluye 8 bits (bit ). 31 30 ………... ... Signo Mantisa Exponente Mantisa Soporte Técnico

17 Números en COMA FLOTANTE
Se pueden expresar los números: - (e=255, M=0, s=0) ·1038 ÷ ·10-38 0 (e=0) ·10-38 ÷ ·1038  (e=255, M=0, s=1) NaN (e=255, M0): Número no válido. No es necesario conocer el formato de estos números, sólo que ocupan 32 bits. Soporte Técnico

18 Precauciones COMA FLOTANTE
Las operaciones indeterminadas 0.0/0.0, /, - dan como resultado NaN. Overflow (±) y Underflow (±0). Es más peligroso el Overflow al convertir el resultado a entero (binario con signo). Los decimales se truncan al convertirlos a entero (binario con signo). Cualquier operación con un NaN como operando da como resultado NaN. Soporte Técnico

19 IEEE754 Expresan números reales en 32 bits conforme al estándar IEEE754: (-1)signo·2exponente-127·(1+Mantisa·2-23) 1# # Signo: (-1)1= -1 Exponente: =21=2 Mantisa: ·2-23=1+0.75=1.75 Resultado: -1.75·2= -3.5 Soporte Técnico

20 CODIGO BCD CODIGO BCD CODIGO MEDIANTE EL CUAL CADA NUMERO DEL SISTEMA DECIMAL (0..9) SE REPRESENTA EN BINARIO (0,1). LA CONVERSION DIRECTA ES LA SIGUIENTE : DECIMAL BINARIO Soporte Técnico

21 CODIGO ASCII CODIGO INTERNACIONAL CUYAS SIGLAS RESPONDEN A AMERICAN STANDAR CODE INFORMATION INTERCHANGE. HOY UTILIZADO EN COMUNICACIONES E INTERCAMBIO DE DATOS. EN ESTE CODIGO SE UTILIZAN 8 BIT’s PARA LA REPRESENTACION. Ejemplo : A = = 5 = = > = 3E = Soporte Técnico

22 CONCEPTO DE REGISTRO DISPOSITIVO CAPAZ DE ALMACENAR UNA INFORMACION DIGITAL (1 o 0) EN NUESTROS PLC’s TODOS LOS REGISTROS SON DE 16 (POSICIONES) Nº BIT msb lsb (PESO) Soporte Técnico

23 CONCEPTO DE PLC EL AUTOMATA PROGRAMABLE INDUSTRIAL
(PLC: programmable logic controller) ES UN EQUIPO ELECTRÓNICO, PROGRAMABLE EN LENGUAJE NO INFORMATICO, DISEÑADO PARA CONTROLAR EN TIEMPO REAL Y EN AMBIENTE DE TIPO INDUSTRIAL PROCESOS SECUENCIALES. Soporte Técnico

24 CARACTERISTICAS PLC’s OMRON
Recursos Configurables Comunicaciones compatibles Software de gestión común Mapeado de memoria Periféricos comunes Instrucciones compatibles Marcado CE y fabricación europea Soporte Técnico

25 ESTRUCTURA DE UN AUTOMATA
 Unidad central de procesos  Memoria de programación (RAM,EPROM,EEPROM)  Sistema de control de E/S y perifericos  Dispositivo de entradas / salidas. Soporte Técnico

26 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, ... Soporte Técnico

27 ESTADOS DE FUNCIONAMIENTO
PROGRAM. El PLC está en reposo, y puede recibir ó enviar el programa a un periférico (consola, PC, …) MONITOR o RUN. El PLC ejecuta el programa que tiene en memoria, permitiendo en modo monitor el cambio de valores en los registros del mismo. Soporte Técnico

28 MODO DE FUNCIONAMIENTO MONITOR-RUN
CICLO DE SCAN Se llama así al conjunto de tareas que el automata lleva a cabo cuando está controlando un proceso. TAREAS COMUNES: (SUPERVISION GENERAL) ACEPTACION DE ENTRADAS Y ACTUACION SOBRE SALIDAS EJECUCION DE LAS INSTRUCCIONES SERVICIO A PERIFERICOS TIEMPO DE RESPUESTA Tiempo necesario para llevar a cabo las distintas operaciones de control. En particular, el tiempo de respuesta de un sistema (activación de una señal de salida en relación a una entrada) viene determinado principalmente por: TIEMPO DE SCAN DE LA CPU TIEMPO DE ON/OFF DE LOS MODULOS DE E/S Soporte Técnico

29 MODO DE FUNCIONAMIENTO MONITOR-RUN
Soporte Técnico

30 CICLO DE TRABAJO - Programación WATCH DOG
- Verificar memoria de ususario - Verificar BUS E/S - Gestión de transmisión con : Consola de Programación Interface de comunicaciones - Scan secuencial de las instruciones del programa - Lectura del estado de los módulos de E/S - Transferencia de estado a las salidas Soporte Técnico

31 CALCULO DEL CICLO DE SCAN
Soporte Técnico

32 CICLO DE SCAN Y TIEMPO DE RESPUESTA (µS)
Soporte Técnico

33 CALCULO DE LOS TIEMPOS DE RESPUESTA
Soporte Técnico

34 MEMORIA DEL PLC La memoria del PLC se encuentra dividida en varias áreas, cada una de ellas con un contenido y características distintas : AREA DE PROGRAMA: En este área es donde se encuentra almacenado el programa del PLC (que se puede programar en lenguaje Ladder ó nemónico). AREA DE DATOS: Este área es usada para almacenar valores o para obtener información sobre el estado del PLC. Está dividida según funciones en IR, SR, AR, HR, LR,DM, TR, T/C. Soporte Técnico

35 MEMORIA DEL PLC MEMORIA DE PROGRAMA : RAM CON BATERIA, EPROM ó EEPROM
INTERNA : RECURSOS DEL AUTOMATA REGISTROS (CANALES) DE E/S CANALES ESPECIALES DE DATOS : RAM MANTENIDA CON BATERIA MEMORIAS DE DATOS REGISTROS PERMANENTES Soporte Técnico

36 CAPACIDAD DE MEMORIA DE PROGRAMA
Soporte Técnico

37 E/S CONEXION Módulos de ENTRADA
 Unidad de entrada de c.a.\c.c. Configuración del circuito. Soporte Técnico

38 SELECCION DEL AUTOMATA
CRITERIOS : Número de E/S a controlar Capacidad de la memoria de programa Potencia de las instrucciones Posibilidad de conexión de periféricos, módulos especiales y comunicaciones. Soporte Técnico

39 CLASIFICACION DE AUTOMATAS
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. Soporte Técnico

40 DEFINIR CONFIGURACION DE E/S
En una instalación nos encontramos con las siguientes señales y elementos a controlar : Soporte Técnico

41 DEFINIR CONFIGURACION DE E/S
Soporte Técnico

42 COMPOBUS S Compobus S Sistema bus Maestro Esclavo
Método multipunto con ramas Hasta 32 nodos Hasta 256 E/S Velocidad de 0,75 mbits Bus de hasta 500 m. Medio de transmisión (doble par trenzado o cable plano) Soporte Técnico

43 COMPOBUS S Terminales E/S Soporte Técnico

44 PERIFERICOS PERIFERICOS son dispositivos que realizan tareas complementarias al funcionamiento del autómata y están en constante comunicación con este. Se usan tanto para programar como para visualizar el estado del autómata. - ORDENADOR - CONSOLA DE PROGRAMACION - GRABADOR DE EPROM - INTERFACE DE CASETE Soporte Técnico

45 ANALISIS DE LA INSTALACION
CONEXIONADO E/S ALIMENTACION  Si el cableado de E/S y los cables de potencia han de tenderse por la misma canaleta (por ejemplo estan conectados al mismo equipo), deben ser protegidos poniendo placas metálicas. Soporte Técnico

46 ANALISIS DE LA INSTALACION
MONTAJE Para evitar ruido, se deberían utlizar cables dobles trenzados AWG 14 (mínimo 2mm^2). Evitar el montaje del PLC junto a equipos de alta potencia. Verificar que el punto de instalación está al menos a 200 mm de los cables de alta potencia. A ser posible, utilizar conductos eléctricos para contener y proteger el cableado del autómata lo suficientemente largos como para contener los cables de E/S y mantenerlos separados de otros cables. Soporte Técnico

47 ANALISIS DE LA INSTALACION
CUADRO DE MANIOBRA  Los bastidores se deben montar en horizontal para poder leer la parte impresa con normalidad.  Igualmente es importante montar los bastidores en horizontal, para que la ventilación de los dispositivos sea correcta.  Cualquier soporte rígido que cumpla las especificaciones ambientales es válido.  Si es posible, utilizar conductos estándar para contener los cables de E/S y mantenerlos separados de los demás. Soporte Técnico

48 ANALISIS DE LA INSTALACION
PARADA DE EMERGENCIA  Se puede utilizar un relé externo (CR) para configurar un circuito de parada de emergencia que desconecta el sistema cuando el PLC pare su operación 253.13 Parada de Emergencia Soporte Técnico