AUTOMATIZACIÓN CON PLC

Presentación del tema: "AUTOMATIZACIÓN CON PLC"— Transcripción de la presentación:

1 AUTOMATIZACIÓN CON PLC
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA MEDELLÍN Sesión 3.

2 Datos de contacto Andrés Felipe Sánchez P.
Correo: Teléfono celular: Página web para información y documentación:

3 ESTRUCTURA DEL CURSO Sesión 2 Introducción al PLC Definición Historia
Desarrollo Aplicaciones Ventajas Desventajas Partes básicas de un PLC Introducción a los PLC siemens Tipos de plc siemens Plc siemens s7-1200 Introducción HMI

4 DEFINICIÓN DE PLC Un contador lógico programable se define como un dispositivo electrónico digital que usa una memoria programable para guardar instrucciones y llevar a cabo funciones lógicas de configuración de secuencia, de sincronización, de conteo y aritméticas, para el control de maquinaria y procesos

5 HISTORIA PLC Y DESARROLLO
La empresa Bedford Associates (Bedford, MA) propuso un sistema al que llamó Modular Digital Controller o MODICON a una empresa fabricante de autos en los Estados Unidos. El MODICON 084 fue el primer PLC producido comercialmente.

6 HISTORIA PLC Y DESARROLLO
En 1969 la División Hydramatic de la General Motors instaló el primer PLC para reemplazar los sistemas inflexibles cableados usados entonces en sus líneas de producción

7 HISTORIA PLC Y DESARROLLO
Ya en 1971, los PLCs se extendían a otras industrias y, en los ochentas, ya los componentes electrónicos permitieron un conjunto de operaciones en 16 bits,- comparados con los 4 de los 70s -, en un pequeño volumen, lo que los popularizó en todo el mundo.

8 HISTORIA PLC Y DESARROLLO
La tendencia actual es tener redes de controladores y actuadores de modo que el sistema sea escalable y mucho más fácil de monitorear.

9 APLICACIONES Un autómata programable suele emplearse en procesos industriales que tengan una o varias de las siguientes necesidades: Espacio reducido. Procesos de producción periódicamente cambiantes. Procesos secuenciales. Maquinaria de procesos variables. Instalaciones de procesos complejos y amplios. Chequeo de programación centralizada de las partes del proceso

10 APLICACIONES Aplicaciones generales: Maniobra de máquinas.
Maniobra de instalaciones. Señalización y control.

11 VENTAJAS DE LOS PLC Menor tiempo de elaboración de proyectos.
Posibilidad de añadir modificaciones sin costo añadido en otros componentes. Mínimo espacio de ocupación. Menor costo de mano de obra. Mantenimiento económico. Posibilidad de gobernar varias máquinas con el mismo autómata. Menor tiempo de puesta en funcionamiento. Reutilización. Escalabilidad.

12 DESVENTAJAS DE LOS PLC Adiestramiento de técnicos. Costo.

13 CLASIFICACIÓN DE LOS PLC
ESTRUCTURA COMPACTA: En un solo bloque todos sus elementos: fuente de alimentación, CPU, memorias de entradas/salidas, etc. Aplicaciones en el que el número de entradas/salidas es pequeño, poco variable y conocido a priori. Carcasa de carácter hermético, que permite su empleo en ambientes industrialmente especialmente hostiles.

14 CLASIFICACIÓN DE LOS PLC
Estructura modular: Permite adaptarse a las necesidades del diseño, y a las posteriores actualizaciones. Configuración del sistema variable. Funcionamiento parcial del sistema frente a averías localizadas, y una rápida reparación con la simple sustitución de los módulos averiados.

15 ESQUEMA DE UN PROCESO CONTROLADO POR PLC
SENSORES ACTUADORES PROCESO PLC ENTRADAS SALIDAS

16 Unidad central de proceso (CPU)
COMPONENTES DE UN PLC ENTRADA BLOQUE DE ENTRADAS CPU BLOQUE DE SALIDAS SALIDA Bloque de entradas Adapta 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 salidas Decodifica 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

17 BLOQUES NECESARIOS PARA EL FUNCIONAMIENTO DEL PLC
Periféricos Son 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. Fuente de alimentación A 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 programación PC o consolas de programación

18 LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO
La CPU (control processing unit) es la encargada de ejecutar el programa de usuario y activar el sistema de entradas y salidas. La CPU ejecuta el programa de usuario, que reside en la memoria, adquiriendo las instrucciones una a una.

19 MEMORIA DEL PLC CLASIFICACION
ROM (read only memory), memoria de solo lectura. En estas memorias se puede leer su contenido, pero no se puede escribir en ellas; los datos e instrucciones los graba el fabricante y el usuario no puede alterar su contenido. Permanece aunque haya un fallo en la alimentación. No volátil. EPROM: memorias de solo lectura, reprogramables, con borrado por ultravioleta. No volátil. EEPROM: memorias de solo lectura, reprogramables, alterables por medios eléctricos. Tienen un numero máximo de ciclos de borrado/grabado. No volátil. CLASIFICACION RAM (random acces memory), memoria de acceso aleatorio o memoria de lectura-escritura. Pueden realizar los procesos de lectura y escritura por procedimientos eléctricos. Su información al faltarle la alimentación es volátil.

20 Ejecución del programa. Actualización de la imagen de salida.
CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN PLC Lectura de las entradas físicas y actualización de la imagen de entradas. 2 Lectura de la imagen de salidas y actualización física de las salidas. 1 Encendido del PLC, auto chequeó e inicialización. Tiempo de Barrido 3 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. 5 4 Procesar las peticiones de comunicación. La CPU procesa los mensajes que haya recibido por el puerto de comunicación.

21 MÓDULOS ENTRADA PLC A este módulo se unen eléctricamente los captadores (interruptores, finales de carrera, pulsadores,...).      La información recibida en él, es enviada a la CPU para ser procesada de acuerdo la programación residente.

22 MÓDULOS ENTRADA PLC Se pueden diferenciar dos tipos de captadores conectables  al módulo de entradas: los Pasivos y los Activos.     Los Captadores Pasivos son aquellos que cambian su estado lógico, activado - no activado, por medio de una acción mecánica. Estos son los Interruptores, pulsadores, finales de carrera, etc.     Los Captadores Activos son dispositivos electrónicos que necesitan ser alimentados por una tensión para que varíen su estado lógico. Este es el caso de los diferentes tipos de detectores (Inductivos, Capacitivos, Fotoeléctricos).

23 MÓDULOS DE SALIDA El modulo de salidas del autómata es el encargado de activar y desactivar los actuadores (bobinas de contactores, lámparas, motores peque os, etc).     La información enviada por las entradas a la CPU, una vez procesada, se envía al módulo de salidas para que estas sean activadas y a la vez los actuadores que en ellas están conectados.     Según el tipo de proceso a controlar por el autómata, podemos utilizar diferentes módulos de salidas. Existen tres tipo bien diferenciados:   - A relés.   - A triac.   - A transistores.

24 MÓDULOS DE SALIDA Módulos de salidas a relés.     Son usados en circuitos de corriente continua y alterna. Están basados en la conmutación mecánica, por la bobina del relé, de un contacto eléctrico normalmente abierto .

25 MÓDULOS DE SALIDA Módulos de salidas a Triacs     Se utilizan en circuitos de corriente continua y corriente alterna que necesiten maniobras de conmutación muy rápidas.  

26 MÓDULOS DE SALIDA Módulos de salidas a Transistores a colector abierto.      El uso del este tipo de módulos es exclusivo de los circuitos de c.c.  Igualmente que en los de Triacs, es utilizado en circuitos que necesiten maniobras de conexión/desconexión muy rápidas.

27 PLC SIEMENS Los PLCs son agrupados en las siguientes familias, todas con apellido SIMATIC: LOGO. Aplicaciones básicas. S Aplicaciones pequeñas S Aplicaciones medianas S Aplicaciones grandes o complejas C7. Sistema integrado de HMI con S7-300

28 PLC S7-1200 DE SIEMENS NTRODUCCION
El PLC Siemens S7-1200, es un controlador modular para tareas de automatización sencillas. Tiene una gama de paneles que se integran en un software de desarrollo Ventajas Interfaz Profinet Integrada.es el estandar abierto de Industrial Ethernet (TCP/IP) Esta interfaz permite la programacion y la comunicacion con los paneles HmI Basic Panels, haciendo un entorno sencillo y flexible que promete una facil integración con equipos de otros fabricantes. Desventajas. A diferencia de S-300, Logo!, este PLC, no ofrece la simulación en su ambiente de desarrollo.

29 PLC S7-1200 DE SIEMENS Características
El Simatic S ofrece a los profesionales de la instalación un amplio abanico de características técnicas entre las cuales cabe destacar las siguientes: Alta capacidad de procesamiento. Cálculo de 64 bits Interfaz Ethernet / PROFINET integrado Entradas analógicas integradas Bloques de función para control de ejes conforme a PLCopen Programación mediante la herramienta de software STEP 7 Basic v11 para la configuración y programación no sólo del S7-1200, sino de manera integrada los paneles de la gama Simatic Basic Panels.

30 PLC S7-1200 DE SIEMENS CPU’s disponibles
El nuevo sistema S desarrollado viene equipado con tres modelos diferentes de CPU (CPU 1211C, CPU 1212C y CPU 1214C) que se podrán expandir a las necesidades y requerimientos de las máquinas. La CPU 1212C está capacitada para aceptar hasta dos módulos y la CPU 1214C hasta un total de ocho módulos de señal.

31 PLC S7-1200 DE SIEMENS CPU’s disponibles
Todas las CPUs Simatic S pueden equiparse hasta con tres Communication Modules a la izquierda del controlador, lo que permite una comunicación sin discontinuidades, de entre las que destacan: