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Universidad Tecnológica NacionalFacultad Regional Bahía Blanca
Departamento de Ingeniería Eléctrica
Universidad Tecnológica NacionalFacultad Regional Bahía Blanca
Departamento de Ingeniería Eléctrica
INTRODUCCIÓNPLC
3
DESARROLLO
EVOLUCIÓN.-
ARQUITECTURAS DE HARDWARE.-
INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN.-
PRÁCTICA DE PROGRAMACIÓN.-
PLC - INTRODUCCIÓN
4
BIBLIOGRAFÍA
AUTÓMATAS PROGRAMABLES.-JOSEP BALCELLS – JOSÉ LUIS ROMERALMARCOMBO – 2000.-
MANUALES.-SIMATIC S7-200.-SIMATIC S7-300 S7-400.-
PLC - INTRODUCCIÓN
SF
RUN
STOP
SIEMENS
SIMATIC
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5
I0.6
I0.7
Q0.0
Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
S7-200
Micro PLC 212
> AUT> AUTÓÓMATA PROGRAMABLE.MATA PROGRAMABLE.--
> AUT> AUTÓÓMATA PROGRAMABLE INDUSTRIAL.MATA PROGRAMABLE INDUSTRIAL.--
> AUT> AUTÓÓMATA INDUSTRIAL.MATA INDUSTRIAL.--
> CONTROLADOR L> CONTROLADOR LÓÓGICOGICOPROGRAMABLE.PROGRAMABLE.--
> P L C.-
> DENOMINACIÓN.-
PLC - INTRODUCCIÓN
• DEFINICIÓN• Un controlador programable (PLC), es una
microcomputadora robusta, para aplicación en sistemas de control industrial.
• Los PLC´s se desarrollaron para reemplazar dispositivos electromecánicos tales como:– RELAYS– TIMERS– COUNTERS
•• FUNCIFUNCIÓÓNN
PLC - INTRODUCCIÓN
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Departamento de Ingeniería Eléctrica
SOLENOIDES LÁMPARAS CONTACTORES
BOTONERAS SENSORES LÍMITES DE
CARRERA
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Departamento de Ingeniería Eléctrica
TABLERO ELECTROMECÁNICO
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Departamento de Ingeniería Eléctrica
CONDICIONES PARA REEMPLAZAR AL TABLERO ELECTROMECÁNICO
•ESTADO SÓLIDO
•ROBUSTO
•FLEXIBLE
LÓGICA PROGRAMADA EN REEMPLAZODE LÓGICA CABLEADA
•SIMPLE
•REUTILIZABLE
PARA REEMPLAZO DE COMPONENTES
LARGA VIDA ÚTIL
ORIENTADO A CUADROS TÉCNICOS
FÁCIL ADAPTACIÓN A DISTINTASAPLICACIONES
ADAPTADO A AMBIENTE INDUSTRIAL
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Departamento de Ingeniería Eléctrica
SOLENOIDES LÁMPARAS CONTACTORES
BOTONERAS SENSORES LÍMITES DE
CARRERA
EVOLUCIÓN
60´sPRIMERA APLICACIÓN DE LOS PLC´s.
OBJETIVO: DISMINUIR EL COSTO DE REEMPLAZAR LOSSISTEMAS DE CONTROL A RELÉS COMPLEJOS
BEDFORD ASSOCIATES PROPUSO EL DENOMINADOMODULAR DIGITAL CONTROLLER MODULAR DIGITAL CONTROLLER –– MODICONMODICON PARA FABRICACIÓN DE AUTOMÓVILES PRIMER PLC
OTRAS PROPUESTAS FUERON ESQUEMAS BASADOS EN MINICOMPUTADORAS – PDP - 8.-
PLC - INTRODUCCIÓN
EVOLUCIÓN
60´s
PLC - INTRODUCCIÓN
PRIMER MODICON
PLC - INTRODUCCIÓN
MINICOMPUTADORA PDP8
EVOLUCIÓN
60´s
70´sLA TECNOLOGÍA MIGRA HACIA MÁQUINAS DE ESTADOSECUENCIALES Y TECNOLOGÍA BIT-SLICE – AMD2901ADOPTADO POR MODICON.-
CUANDO LOS MICROPROCESADORES ALCANZARON LA POTENCIA SUFICIENTE SE COMENZARON A APLICAR EN LOS PLC´s.-
EN 1973 COMIENZAN A IMPLEMENTARSE LAS PRIMERASCOMUNICACIONES ENTRE PLC´s. EL DESARROLLO DELPRIMER SISTEMA LO REALIZÓ MODICON ( MODBUSMODBUS ).).--
PLC - INTRODUCCIÓN
70´s
SE DESARROLLAN LAS PRIMERAS INTERFACES ANALÓGICAS.-
LA CARENCIA DE ESTANDARIZACIÓN Y EL CAMBIO PERMANENTE DE TECNOLOGÍA PRODUJERON DIVERSIDAD DE PROTOCOLOS Y REDES FÍSICAS INCOMPATIBLES
80´s
PRIMER INTENTO HACIA LA ESTANDARIZACIÓN DE LASCOMUNICACIONES CON EL PROTOCOLO MAP –MANUFACTURING AUTOMATION PROTOCOL DE GM.-
PLC - INTRODUCCIÓN
80´s
APLICACIÓN DE MICROPROCESADORADORESY MICROCONTROLADORES A PLC´s.-
REDUCCIÓN DRÁSTICA DE TAMAÑO.-
INCREMENTO EN LA VELOCIDAD DE PROCESAMIENTO
INTRODUCCION DE LA PROGRAMACIÓN GRÁFICASIMBÓLICA SOBRE PC EN REEMPLAZO DE LAS TERMINALES DEDICADAS.-
PLC - INTRODUCCIÓN
90´s
ACTUALIZACIÓN DE LOS PROTOCOLOS DE COMUNICACIONES QUE PREVALECIERON DE LOS ´80´s
ESTANDARIZACIÓN DE LOS LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN ( IEC 1131-3 )
* CONTACTOS* LISTADO DE INSTRUCCIONES* BLOQUES FUNCIONALES* C
REEMPLAZO DE PLC CON PC EN ALGUNASAPLICACIONES
PLC - INTRODUCCIÓN
2.- CONSTITUCIÓN
Módulo de EntradaLos módulos de entrada traen las señales de campo
UnidadCentral de
Procesamiento(CPU)
La Unidad Central de Proceso genera decisiones
MMóódulo de Salidadulo de Salida
Los módulos de salida controlan los dispositivos de campo
PLC - INTRODUCCIÓN
ARQUITECTURA GENÉRICA DE LOS PLC’s
PLC - INTRODUCCIÓN
PLC - INTRODUCCIÓN
CRITERIOS BÁSICOS DE CLASIFICACIÓN
- COMPACTO- MODULAR
- COMPACTO / MODULAR
- NANO PLC- MICRO PLC- PLC MODULARES
- FUNCIONES BÁSICAS- FUNCIONES MATEMÁTICAS- LAZOS- CONTADORES RÁPIDOS
- COMUNICACIONES
CONSTRUCCIÓN
CANTIDAD DEENTRADAS Y SALIDAS
CAPACIDAD DE PROCESAMIENTO
FAMILIA SIEMENS S-5
PLC - INTRODUCCIÓN
FAMILIA SIEMENS S-5
S5S5--115115MODULARMODULAR
S5S5--9595COMPACTOCOMPACTO
S5S5--9090COMPACTOCOMPACTO
PLC - INTRODUCCIÓN
PANEL FRONTAL S5 - 95 U
PLC - INTRODUCCIÓN
CPU 115-U CON INTERFACES
PLC - INTRODUCCIÓN
CPU 115-U - ESQUEMA
PLC - INTRODUCCIÓN
FAMILIA SIEMENS S-7
PLC - INTRODUCCIÓN
PLC - INTRODUCCIÓN
FAMILIA SIEMENS S7
SIMATICS7-200
MICROPLC COMPACTO
SIMATICS7-300
MODULAR GAMA BAJA
SIMATICS7-400
MODULAR GAMA MEDIAGAMA ALTA
FAMILIA SIEMENS S7 -200
S7-212 S7-214
S7-215
PLC - INTRODUCCIÓN
FAMILIA S-7 / 200
S7-221 S7-222
S7-224 S7-226
PLC - INTRODUCCIÓN
FAMILIA S-7-200
S7-222
PLC - INTRODUCCIÓN
ALIMENTACIÓN
SALIDAS
INTERFACEDE PROGR.
SELECTORDE MODOS
CONECTORPARA MÓDULOS
POTENCIOM.ANALÓGICO
ENTRADAS ALIM.SENSORES24 V. /180mA
FAMILIA S-7-300
PLC - INTRODUCCIÓN
FAMILIA S-7-300
INTERFACEDECOMUNICACIONES
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
DIGITALESDIGITALESINCORPORADASINCORPORADAS
MMÓÓDULOS EXTERNOSDULOS EXTERNOS
ANALANALÓÓGICASGICASINCORPORADASINCORPORADAS
MMÓÓDULOS EXTERNOSDULOS EXTERNOS
PULSADORPULSADORFIN DE CARRERAFIN DE CARRERAPRESOSTATOPRESOSTATOSENSOR DE PROXIM.SENSOR DE PROXIM.
PLC - INTRODUCCIÓN
TIPOSTIPOS
SEÑALES V/I NORM.TERMOCUPLASRTD (PT100)STRAIN GAGE
ESPECIALESINCORPORADASINCORPORADAS
MMÓÓDULOS EXTERNOSDULOS EXTERNOS
INTERRUP.ALARMASHSCSALIDAS PWM
INTELIGENTESCO-PROCESADOR(matemático)COMUNICACIONESREDES
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
ENTRADAS DIGITALESENTRADAS DIGITALESSEÑALESDE CAMPO
ACONDICIONADORDE SEÑAL
INDICADORDE ESTADO
AISLACIÓN
LÓGICA
MEMORIAIMAGEN
DE ENTRADAS
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
ENTRADAS DIGITALESENTRADAS DIGITALES
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS
•TENSIÓN NOMINAL
•NIVELES ON / OFF
•POLARIDAD NPN O PNP
•AISLACIÓN GALVÁNICA
•TIEMPO DE RESPUESTA
EJEMPLO
ENTRADAS = 8
Vin = 18 A 30 Vdc
V ALIMENTACIÓN = EXTERNA
V. MÁX OFF = 3 V.
V. MÍN ON = 16 V.
I. MÁX = 20 mA.
TIEMPO RESP. = 10 ms.
CONSUMO = 120 mA.
ENTRADAS DIGITALES INCORPORADAS
TERMINALESTERMINALESDE CONEXIDE CONEXIÓÓNN
DIAGRAMA ESQUEMDIAGRAMA ESQUEMÁÁTICO DE CONEXITICO DE CONEXIÓÓNN
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
PLC - INTRODUCCIÓN
MEMORIA IMAGEN DE SALIDAS
AISLACIÓN
INDICADORDE ESTADO
CONEXIÓN (RELÉ,TRIAC,TRANSISTOR
PROTECCIÓN
CARGA
3.- ENTRADAS y SALIDAS
SALIDAS DIGITALESSALIDAS DIGITALES
TERMINALESDE CONEXIÓN
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DE CONEXIÓN
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDASSALIDAS DIGITALES INCORPORADAS
39
DIRECCIONAMIENTO DE ENTRADAS
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
40
DIRECCIONAMIENTO DE SALIDAS
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
ENTRADAS Y SALIDAS.-
MÓDULOS EXTERNOS.-
• AGREGAN E / SANALÓGICAS YDIGITALES.-
• LA CANTIDAD DEMODULOS PERMITIDA DEPENDE DEL TIPO DE CPU.-
PLC - INTRODUCCIÓN
MÓDULOS EXTERNOS
CONEXIÓN A LA CPU
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
PLC - INTRODUCCIÓN
MÓDULOS EXTERNOS.-
MÓDULOS EXTERNOS.-
PLC - INTRODUCCIÓN
MÓDULOS EXTERNOS.-
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
SALIDAS DIGITALESSALIDAS DIGITALES
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS
•TIPO
•NIVELES ON / OFF
•POLARIDAD NPN O PNP
•AISLACIÓN GALVÁNICA
•TIEMPO DE RESPUESTA
TRANSISTOR (DC)TRIAC (AC)RELÉ (DC /AC)
•PROTECCIÓN
POR SALIDAPOR MÓDULO
•CORRIENTE
ENTRADAS ANALÓGICAS
SALIDAS ANALÓGICAS
•TERMOCUPLAS (TIPO)
•TACÓMETROS
•POSICIONADORES DE VÁLVULAS•CONTROL DE VELOCIDAD DE MOTORES
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
0-10V±10V
0 - 20 mA4 - 20 mA
PT100PT500PT1000
•RESOLUCIÓN / ACTUALIZACIÓN•MULTIPLEXADO
•TENSIÓN
•CORRIENTE
•RTD´S
PLC - INTRODUCCIÓN
CONVERSIÓN A / D
SEÑALES DE CAMPO
MULTIPLEXADO
AISLACIÓN
MEMORIA IMAGEN DE ENTRADAS
ENTRADAS ANALÓGICAS
3.- ENTRADAS y SALIDAS
ACONDICIONADORDE SEÑAL
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DIRECCIONAMIENTO E / S ANALÓGICAS
PLC - INTRODUCCIÓN
MÓDULO DE ENTRADAS ANALÓGICAS
PLC - INTRODUCCIÓN
MÓDULO DE ENTRADAS ANALÓGICAS
PLC - INTRODUCCIÓN
SALIDAS ANALÓGICAS
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS MEMORIA IMAGEN DE SALIDAS
BUFFER
AISLACIÓN
MULTIPLEXADO
CONVERSIÓN D /A
MULTIPLEXADO
CAMPO
MÓDULO DE SALIDAS ANALÓGICAS
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
MÓDULO DE ENTRADAS DIGITALES
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
MÓDULO DE SALIDAS DIGITALES
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
MÓDULOS ESPECIALES
PLC - INTRODUCCIÓN
3.- ENTRADAS y SALIDAS
•ENCODERS
•SALIDA DE PULSOS PWM
•POSICIONAMIENTO
•COPROCESADORES
•MODEM
•REDES
INTERCONEXIÓN PLC´s - PC
PLC - INTRODUCCIÓN
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Departamento de Ingeniería Eléctrica
HACIA EL CAMPO
DESDE EL CAMPO
CPU
MEMORIA
PROGRAMAIMAGEN ENT.IMAGEN SAL.
TEMPORIZADORESCONTADORES
SIST.OPERATIVO
HMICONSOLA DEPROGRAM.
4.- INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN.-CICLO BASE DE FUNCIONAMIENTO.-
LEERENTRADAS
PROCESARPROGRAMA
ESCRIBIRSALIDAS
PROCESARMENSAJESDIAGNOSTICAR
CPU
PLC - INTRODUCCIÓN
PROGRAMA PRINCIPALSE EJECUTA UNA VEZ POR CICLO.-
BEGIN
MENDSUBR. # 0SUBR. # 0
RET RET SUBR. # nSUBR. # n
RET RET INT # 0INT # 0
RET IRET IINT # 0INT # 0
RET I RET I
OPCIONAL
ESTRUCTURA DE PROGRAMAS
PLC - INTRODUCCIÓN
4.- INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN.-
LADDER
KOP
LISTING
AWL
•GRAFCET
•F U P
ANÁLISIS DE SISTEMAS
DIAGRAMAS DE FLUJO.-
LENGUAJE STEP 5 / 7
EDITORES
PLC - INTRODUCCIÓN
(KOntakt Plänen)
(AnWeisungs Listen)
( FUnktions Plänen )
(GRAFique de Commandos ÉlectroTechniques)
SISTEME TECHNISCHE ELEMENTE PROGRAMIERUNG
•CONTACTOS
•LISTADO DE INSTRUCCIONES
CIRCUITOELÉCTRICO
LADDER - KOP
FUP
AWL
LD I 0.0A I 0.1LD I 0.2A I 0.3OLD= Q 0.0
PLC - INTRODUCCIÓN
PLC - INTRODUCCIÓN
CLASIFICACIÓN INSTRUCCIONES KOP
4.- INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN.-
•COMBINACIONES DE CONTACTOS
•TEMPORIZADORES
•CONTADORES
•OPERACIONES LÓGICAS
•OPERACIONES ARITMÉTICAS
•CONVERSIONES•SUBRUTINAS•INTERRUPCIONES
•MOVIMIENTO DE DATOS
AMBIENTE
DE
PROGRAMACIÓN
PLC - INTRODUCCIÓN
FAMILIA SIEMENS S7- 200
PLC - INTRODUCCIÓN
RELÉS PROGRAMABLES.-
PLC - INTRODUCCIÓN
PRODUCTOS SCHNEIDER
NANO MICRO
PLC - INTRODUCCIÓN
FAMILIA SIEMENS S-5
PLC - INTRODUCCIÓN
VISUALIZADOR DE TEXTOS
SIEMENS TD - 200
PLC - INTRODUCCIÓN