Download salidas - Campus Virtual ORT

Curso intensivo:
Introducción a los
CONTROLADORES LOGICOS
PROGRAMABLES ( PLC )
botoneras
sensores
límites de carrera
bornera
tablero
electromecánico
circuitos con relés auxiliares,
temporizadores, etc.
bornera
solenoides
lámparas
contactores
origen del PLC
• General Motors, división Hydramatic
• año 1968
• necesidad de rápida adaptación
condiciones mínimas a cumplir para reemplazar el
tablero electromecánico
• estado sólido:
reemplazo de componentes electromecánicos
condiciones mínimas a cumplir para reemplazar el
tablero electromecánico
• estado sólido
• robusto: apto para el ambiente industrial
condiciones mínimas a cumplir para reemplazar el
tablero electromecánico
• estado sólido
• robusto
• flexible, adaptable a distintas aplicaciones
lógica programada en lugar de lógica cableada
condiciones mínimas a cumplir para reemplazar el
tablero electromecánico
• estado sólido
• robusto
• flexible
• sencillo: orientado a técnicos de planta
condiciones mínimas a cumplir para reemplazar el
tablero electromecánico
• estado sólido
• robusto
• flexible
• sencillo
• lógico: sólo para reemplazo del tablero
condiciones mínimas a cumplir para reemplazar el
tablero electromecánico
• estado sólido
• robusto
• flexible
• sencillo
• lógico
• reutilizable: larga vida útil
primer PLC
año 1969, Bedford Associates
MODICON: MOdular DIgital CONtroller
PLC =
Programmable Logic Controller
controlador lógico programable
autómata programable
botoneras
sensores
límites de carrera
PLC
señales hacia
el campo
solenoides de válvulas
lámparas indicadoras
bobinas de contactores
señales desde
el campo
señales desde
el campo
PLC
ENTRADAS
BUS DE DATOS
CPU
FUENTE DE
ALIMENTACION
BUS DE DATOS
SALIDAS
señales hacia
el campo
señales desde
el campo
PLC
ENTRADAS
BUS DE DATOS
CPU
FUENTE DE
ALIMENTACION
BUS DE DATOS
SALIDAS
señales hacia
el campo
señales desde
el campo
PLC
ENTRADAS
BUS DE DATOS
CPU
FUENTE DE
ALIMENTACION
BUS DE DATOS
SALIDAS
señales hacia
el campo
señales desde
el campo
ENTRADAS
BUS DE DATOS
CPU
FUENTE DE
ALIMENTACION
EQUIPO DE
PROGRAMACION
INTERFASE CON
EL OPERADOR
BUS DE DATOS
SALIDAS
señales hacia
el campo
Clasificación
• por construcción
• compacto
• modular
• compacto + modular
• por cantidad de entradas / salidas
• nano PLC, micro PLC
• equipos modulares >10.000 E/S
• por capacidad de procesamiento
• Sólo funciones elementales
• matemática, lazos
• conteo rápido, comunicaciones, redes
EQUIPOS
COMPACTOS
módulo de
entradas o
salidas
bastidor
fuente de
alimentación
módulo CPU
EQUIPOS
MODULARES
EQUIPOS
MODULARES
TIPOS DE ENTRADAS Y SALIDAS
DISCRETAS = DIGITALES = ON-OFF = TODO-NADA
baja densidad / alta densidad
ANALOGICAS = NUMERICAS
señales de corriente o tensión normales
termocuplas, termo resistencias (Pt100)
celdas de carga
ESPECIALES
interrupción – alarmas
conteo rápido – salidas de pulsos
INTELIGENTES
CPU propia, programables o configurables
co-procesamiento, cálculos complejos
comunicaciones, redes...
EXPANSIONES DE ENTRADAS Y SALIDAS
EXPANSIONES LOCALES
EXPANSIONES REMOTAS
EXPANSIONES MEDIANTE BUSES DE CAMPO
• entradas discretas
señales de campo
rectificador
acondicionador de señal
indicador
indicador de
de estado
estado
aislación
aislación
lógica
lógica
imagen de entradas (CPU)
• entradas discretas
tensión nominal: CA/CC
niveles de encendido y de apagado
polaridad (sensores NPN ó PNP)
aislación galvánica
tiempo de respuesta
• entradas discretas
características de un módulo de entradas
MODULO DE 16 ENTRADAS DE 24V C.C.
modelo: NNN16 - 24DC
número de entradas:
polaridad:
tipo de conexión:
tensión de entrada:
pico máximo:
alimentación:
tensión máx. OFF:
tensión mín. ON:
impedancia:
corriente máxima:
tiempo de respuesta:
consumo del módulo:
indicador de estado:
16
sink / source
por bornera extraíble
18 a 30V C.C.
36 V
externa
3V
16 V
1,8 kW
22 mA
3 - 15 milisegundos
120 mA máx.
lado lógica
• salidas discretas
señales desde CPU
(imagen de salidas)
aislación
indicador de estado
circuito de conexión
relé
triac
transistor
protección
carga (campo)
•salidas
salidas discretas
tipo: por transistor (C.C.)
por triac / SSR (C.A.)
por relé (C.A. - C.C.)
corriente nominal por punto
corriente por módulo
corriente en función de temperatura
polaridad sink / source
aislación galvánica
tiempo de respuesta
protección
•salidas
salidas discretas
características de un módulo de salidas
MODULO DE 32 SALIDAS DE 24V C.C.
modelo: SAL32 - 24DC
número de salidas:
tipo de salida:
polaridad:
tipo de conexión:
tensión de salida:
pico máximo de tensión:
corriente admisible:
pico máx. de corriente:
caída máx. de tensión:
tiempo de respuesta:
consumo del módulo:
alimentación externa:
indicador de estado:
32 (4 grupos de 8 sal.)
colector abierto NPN
sink
conector frontal
4,75 a 26V C.C.
36 V
0,2A / 1,0A por grupo
1A (10 mS)
0,6 V @ 0,2A
0,1 milisegundo
240 mA máx.
24VCC ±10% / 140mA
lado lógica
8,5 bar
12 mA
TRANSMISOR
presión / corriente
MODULO DE
ENTRADAS ANALOGICAS
CONVERSOR
ANALOGICO / DIGITAL
010001101011
CPU
PROCESO
A.M.B.
SEÑALES ANALOGICAS
• entradas analógicas
• salidas analógicas
tensión: 0 a 10V / 0 a 5V / ±10V
corriente: 0 a 20mA / 4 a 20 mA
termocupla: tipo
termo resistencia: Pt100
detección de falla de sensor
polaridad
resolución
multiplexado / actualización
• entradas analógicas
señales de campo
4-20mA / 1-5V / 0-10V
protección
filtro
indicador
multiplexado
de estado
conversor
A/D
aislación
aislación
lógica
imagen de entradas (CPU)
• salidas analógicas
imagen de salidas (CPU)
buffer
aislación
indicador
multiplexado
de estado
conversor
D/A
aislación
protección
lógica
señales al campo
4-20mA / 1-5V / 0-10V
•módulos
módulos especiales / inteligentes
• conteo de alta velocidad (encoders)
• salida de pulsos (PWM - PTO)
• posicionamiento
• co-procesamiento (cálculo)
• comunicaciones, módem, impresión, etc.
• redes
•módulos
módulos especiales / inteligentes
• ubicación
• compatibilidad con CPU
• cantidad de módulos por configuración
• asignación de entradas y salidas
• software de configuración / programación
CPU
señales desde
el campo
ENTRADAS
BUS DE DATOS
CPU
EQUIPO DE
PROGRAMACION
PROCESADOR
MEMORIA
• PROGRAMA DE APLICACION
• IMAGEN DE E/S DISCRETAS
• IMAGEN DE E/S ANALOGICAS
• RELES INTERNOS
• TEMPORIZADORES
• CONTADORES
• REGISTROS DE VARIABLES
• AREA AUXILIAR
• SISTEMA OPERATIVO
BUS DE DATOS
SALIDAS
señales hacia
el campo
FUENTE DE
ALIMENTACION
INTERFASE CON
EL OPERADOR
PB1
ENTRADAS
COMUN
LS4b
XO
X1
X2
X3
IMAGEN
DE ENTRADAS
BUS DE DATOS
CPU
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7
FUENTE DE
ALIMENTACION
PROCESADOR
PROGRAMA
EQUIPO DE
PROGRAMACION
X1
LD X1
AND NOT X3
= Y6
X3
INTERFASE CON
EL OPERADOR
Y6
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
IMAGEN
DE SALIDAS
BUS DE DATOS
relé
triac
transistor
SALIDAS
Y3
alimentación
para cargas
Y4
Y5
Y6
solenoide
UNIDADES DE
PROGRAMACION
BARRIDO DE PROGRAMA
INICIALIZACION
DE HARDWARE
CONFIGURACION DE
ENTRADAS/SALIDAS
INICIALIZACION DE
MEMORIAS
LEER ESTADO
DE ENTRADAS
LEER E/S REMOTAS
Y MOD. ESPECIALES
ATENDER
COMUNICACIONES
MODO ?
STOP
RUN
RESOLVER EL
PROGRAMA
ACTUALIZAR
SALIDAS
ACTUALIZAR E/S
REMOTAS Y ESPECIALES
A.M.B.
Lenguajes de programación
Diagrama de contactos - Relay Ladder Logic - LD
Lenguajes de programación
Diagrama de contactos - Relay Ladder Logic
Programación secuencial - Grafcet
Lenguajes de programación
Diagrama de contactos - Relay Ladder Logic
Programación secuencial - Grafcet
Listado de instrucciones - Boole
Lenguajes de programación
Diagrama de contactos - Relay Ladder Logic
Programación secuencial - Grafcet
Listado de instrucciones - Boole
Instrucciones de alto nivel
Lenguajes de programación
Diagrama de contactos - Relay Ladder Logic - LD
Compuertas lógicas - FUP
Programación secuencial - Grafcet
Listado de instrucciones - Boole
Instrucciones de alto nivel
diagrama de contactos
elementos básicos: contactos y bobinas
I 2.5
I 3.1
flujo imaginario de corriente
Q 1.7
diagrama de contactos
• instrucciones
• combinaciones de contactos
• saltos de programa
• temporizadores
• contadores
• comparadores
• operaciones aritméticas
• conversiones
• operaciones lógicas
• sub - rutinas
• interrupciones
• movimientos de datos
• manejo de tablas
• etc ...
programación secuencial - GRAFCET
• elementos:
• acción a tomar
• condición de cambio
• destino del salto
• bifurcaciones
• rutinas de emergencia
• temporizaciones
• conteos
• etc ...
listado de instrucciones
álgebra de Boole
Instrucciones Básicas:
• AND
producto lógico
A.B=C
• OR
suma lógica
A+B=C
• XOR
suma exclusiva
• NOT
negación
• = OUT asignación
• SET / RESET
• etc ...
listado de instrucciones - álgebra de Boole
ejemplo
000
001
002
003
004
LD
A
AN
A
=
I 1.2
I 3.4
M 10.2
M22.1
Q 7.0
005
006
LD
TON
I 0.0
T37
007
008
009
LDN
A
=
T37
M 26.6
Q 2.4
010
011
012
LD
CALL
JMP
I 2.1
K1
K 45
K30
criterios de selección de equipos:
Compatibilidad con los equipos instalados
Discontinuidad de modelos existentes
Software o equipos de programación
Ambiente (temperatura, humedad, vibración)
Cantidad de entradas/salidas discretas y analógicas
E/S especiales (conteo, sensores de temperatura, etc.)
ubicación de E/S (locales, remotas)
tipo de CPU, tamaño de memoria (programa + datos), velocidad,
instrucciones avanzadas,
requerimientos de comunicación (redes, periféricos, etc.)
ampliación futura
interfases con operador
conexión futura a sistemas administrativos
Precio
asistencia técnica
PASOS PARA APLICAR UN PLC
1 - comprensión del proceso a controlar
2 - selección del PLC adecuado
3 - asignación de entradas y salidas
4 - elaboración del programa
5 - verificación de instalación en campo
6 - puesta en marcha
7 - documentación final
CONTROLADORES
LOGICOS
PROGRAMABLES
( PLC )
Angel M. Bozzuto